gcc/reg-stack.c

   1 /* Register to Stack convert for GNU compiler.
   2    Copyright (C) 1992, 1993, 1994, 1995, 1996, 1997, 1998, 1999,
   3    2000, 2001, 2002, 2003, 2004 Free Software Foundation, Inc.
   4
   5    This file is part of GCC.
   6
   7    GCC is free software; you can redistribute it and/or modify it
   8    under the terms of the GNU General Public License as published by
   9    the Free Software Foundation; either version 2, or (at your option)
  10    any later version.
  11
  12    GCC is distributed in the hope that it will be useful, but WITHOUT
  13    ANY WARRANTY; without even the implied warranty of MERCHANTABILITY
  14    or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU General Public
  15    License for more details.
  16
  17    You should have received a copy of the GNU General Public License
  18    along with GCC; see the file COPYING.  If not, write to the Free
  19    Software Foundation, 59 Temple Place - Suite 330, Boston, MA
  20    02111-1307, USA.  */
  21
  22 /* This pass converts stack-like registers from the "flat register
  23    file" model that gcc uses, to a stack convention that the 387 uses.
  24
  25    * The form of the input:
  26
  27    On input, the function consists of insn that have had their
  28    registers fully allocated to a set of "virtual" registers.  Note that
  29    the word "virtual" is used differently here than elsewhere in gcc: for
  30    each virtual stack reg, there is a hard reg, but the mapping between
  31    them is not known until this pass is run.  On output, hard register
  32    numbers have been substituted, and various pop and exchange insns have
  33    been emitted.  The hard register numbers and the virtual register
  34    numbers completely overlap - before this pass, all stack register
  35    numbers are virtual, and afterward they are all hard.
  36
  37    The virtual registers can be manipulated normally by gcc, and their
  38    semantics are the same as for normal registers.  After the hard
  39    register numbers are substituted, the semantics of an insn containing
  40    stack-like regs are not the same as for an insn with normal regs: for
  41    instance, it is not safe to delete an insn that appears to be a no-op
  42    move.  In general, no insn containing hard regs should be changed
  43    after this pass is done.
  44
  45    * The form of the output:
  46
  47    After this pass, hard register numbers represent the distance from
  48    the current top of stack to the desired register.  A reference to
  49    FIRST_STACK_REG references the top of stack, FIRST_STACK_REG + 1,
  50    represents the register just below that, and so forth.  Also, REG_DEAD
  51    notes indicate whether or not a stack register should be popped.
  52
  53    A "swap" insn looks like a parallel of two patterns, where each
  54    pattern is a SET: one sets A to B, the other B to A.
  55
  56    A "push" or "load" insn is a SET whose SET_DEST is FIRST_STACK_REG
  57    and whose SET_DEST is REG or MEM.  Any other SET_DEST, such as PLUS,
  58    will replace the existing stack top, not push a new value.
  59
  60    A store insn is a SET whose SET_DEST is FIRST_STACK_REG, and whose
  61    SET_SRC is REG or MEM.
  62
  63    The case where the SET_SRC and SET_DEST are both FIRST_STACK_REG
  64    appears ambiguous.  As a special case, the presence of a REG_DEAD note
  65    for FIRST_STACK_REG differentiates between a load insn and a pop.
  66
  67    If a REG_DEAD is present, the insn represents a "pop" that discards
  68    the top of the register stack.  If there is no REG_DEAD note, then the
  69    insn represents a "dup" or a push of the current top of stack onto the
  70    stack.
  71
  72    * Methodology:
  73
  74    Existing REG_DEAD and REG_UNUSED notes for stack registers are
  75    deleted and recreated from scratch.  REG_DEAD is never created for a
  76    SET_DEST, only REG_UNUSED.
  77
  78    * asm_operands:
  79
  80    There are several rules on the usage of stack-like regs in
  81    asm_operands insns.  These rules apply only to the operands that are
  82    stack-like regs:
  83
  84    1. Given a set of input regs that die in an asm_operands, it is
  85       necessary to know which are implicitly popped by the asm, and
  86       which must be explicitly popped by gcc.
  87
  88         An input reg that is implicitly popped by the asm must be
  89         explicitly clobbered, unless it is constrained to match an
  90         output operand.
  91
  92    2. For any input reg that is implicitly popped by an asm, it is
  93       necessary to know how to adjust the stack to compensate for the pop.
  94       If any non-popped input is closer to the top of the reg-stack than
  95       the implicitly popped reg, it would not be possible to know what the
  96       stack looked like - it's not clear how the rest of the stack "slides
  97       up".
  98
  99         All implicitly popped input regs must be closer to the top of
 100         the reg-stack than any input that is not implicitly popped.
 101
 102    3. It is possible that if an input dies in an insn, reload might
 103       use the input reg for an output reload.  Consider this example:
 104
 105                 asm ("foo" : "=t" (a) : "f" (b));
 106
 107       This asm says that input B is not popped by the asm, and that
 108       the asm pushes a result onto the reg-stack, i.e., the stack is one
 109       deeper after the asm than it was before.  But, it is possible that
 110       reload will think that it can use the same reg for both the input and
 111       the output, if input B dies in this insn.
 112
 113         If any input operand uses the "f" constraint, all output reg
 114         constraints must use the "&" earlyclobber.
 115
 116       The asm above would be written as
 117
 118                 asm ("foo" : "=&t" (a) : "f" (b));
 119
 120    4. Some operands need to be in particular places on the stack.  All
 121       output operands fall in this category - there is no other way to
 122       know which regs the outputs appear in unless the user indicates
 123       this in the constraints.
 124
 125         Output operands must specifically indicate which reg an output
 126         appears in after an asm.  "=f" is not allowed: the operand
 127         constraints must select a class with a single reg.
 128
 129    5. Output operands may not be "inserted" between existing stack regs.
 130       Since no 387 opcode uses a read/write operand, all output operands
 131       are dead before the asm_operands, and are pushed by the asm_operands.
 132       It makes no sense to push anywhere but the top of the reg-stack.
 133
 134         Output operands must start at the top of the reg-stack: output
 135         operands may not "skip" a reg.
 136
 137    6. Some asm statements may need extra stack space for internal
 138       calculations.  This can be guaranteed by clobbering stack registers
 139       unrelated to the inputs and outputs.
 140
 141    Here are a couple of reasonable asms to want to write.  This asm
 142    takes one input, which is internally popped, and produces two outputs.
 143
 144         asm ("fsincos" : "=t" (cos), "=u" (sin) : "0" (inp));
 145
 146    This asm takes two inputs, which are popped by the fyl2xp1 opcode,
 147    and replaces them with one output.  The user must code the "st(1)"
 148    clobber for reg-stack.c to know that fyl2xp1 pops both inputs.
 149
 150         asm ("fyl2xp1" : "=t" (result) : "0" (x), "u" (y) : "st(1)");
 151
 152 */
 153 \f
 154 #include "config.h"
 155 #include "system.h"
 156 #include "coretypes.h"
 157 #include "tm.h"
 158 #include "tree.h"
 159 #include "rtl.h"
 160 #include "tm_p.h"
 161 #include "function.h"
 162 #include "insn-config.h"
 163 #include "regs.h"
 164 #include "hard-reg-set.h"
 165 #include "flags.h"
 166 #include "toplev.h"
 167 #include "recog.h"
 168 #include "output.h"
 169 #include "basic-block.h"
 170 #include "varray.h"
 171 #include "reload.h"
 172 #include "ggc.h"
 173
 174 /* We use this array to cache info about insns, because otherwise we
 175    spend too much time in stack_regs_mentioned_p.
 176
 177    Indexed by insn UIDs.  A value of zero is uninitialized, one indicates
 178    the insn uses stack registers, two indicates the insn does not use
 179    stack registers.  */
 180 static GTY(()) varray_type stack_regs_mentioned_data;
 181
 182 #ifdef STACK_REGS
 183
 184 #define REG_STACK_SIZE (LAST_STACK_REG - FIRST_STACK_REG + 1)
 185
 186 /* This is the basic stack record.  TOP is an index into REG[] such
 187    that REG[TOP] is the top of stack.  If TOP is -1 the stack is empty.
 188
 189    If TOP is -2, REG[] is not yet initialized.  Stack initialization
 190    consists of placing each live reg in array `reg' and setting `top'
 191    appropriately.
 192
 193    REG_SET indicates which registers are live.  */
 194
 195 typedef struct stack_def
 196 {
 197   int top;                      /* index to top stack element */
 198   HARD_REG_SET reg_set;         /* set of live registers */
 199   unsigned char reg[REG_STACK_SIZE];/* register - stack mapping */
 200 } *stack;
 201
 202 /* This is used to carry information about basic blocks.  It is
 203    attached to the AUX field of the standard CFG block.  */
 204
 205 typedef struct block_info_def
 206 {
 207   struct stack_def stack_in;    /* Input stack configuration.  */
 208   struct stack_def stack_out;   /* Output stack configuration.  */
 209   HARD_REG_SET out_reg_set;     /* Stack regs live on output.  */
 210   int done;                     /* True if block already converted.  */
 211   int predecessors;             /* Number of predecessors that needs
 212                                    to be visited.  */
 213 } *block_info;
 214
 215 #define BLOCK_INFO(B)   ((block_info) (B)->aux)
 216
 217 /* Passed to change_stack to indicate where to emit insns.  */
 218 enum emit_where
 219 {
 220   EMIT_AFTER,
 221   EMIT_BEFORE
 222 };
 223
 224 /* The block we're currently working on.  */
 225 static basic_block current_block;
 226
 227 /* This is the register file for all register after conversion.  */
 228 static rtx
 229   FP_mode_reg[LAST_STACK_REG+1-FIRST_STACK_REG][(int) MAX_MACHINE_MODE];
 230
 231 #define FP_MODE_REG(regno,mode) \
 232   (FP_mode_reg[(regno)-FIRST_STACK_REG][(int) (mode)])
 233
 234 /* Used to initialize uninitialized registers.  */
 235 static rtx not_a_num;
 236
 237 /* Forward declarations */
 238
 239 static int stack_regs_mentioned_p (rtx pat);
 240 static void straighten_stack (rtx, stack);
 241 static void pop_stack (stack, int);
 242 static rtx *get_true_reg (rtx *);
 243
 244 static int check_asm_stack_operands (rtx);
 245 static int get_asm_operand_n_inputs (rtx);
 246 static rtx stack_result (tree);
 247 static void replace_reg (rtx *, int);
 248 static void remove_regno_note (rtx, enum reg_note, unsigned int);
 249 static int get_hard_regnum (stack, rtx);
 250 static rtx emit_pop_insn (rtx, stack, rtx, enum emit_where);
 251 static void emit_swap_insn (rtx, stack, rtx);
 252 static void swap_to_top(rtx, stack, rtx, rtx);
 253 static bool move_for_stack_reg (rtx, stack, rtx);
 254 static bool move_nan_for_stack_reg (rtx, stack, rtx);
 255 static int swap_rtx_condition_1 (rtx);
 256 static int swap_rtx_condition (rtx);
 257 static void compare_for_stack_reg (rtx, stack, rtx);
 258 static bool subst_stack_regs_pat (rtx, stack, rtx);
 259 static void subst_asm_stack_regs (rtx, stack);
 260 static bool subst_stack_regs (rtx, stack);
 261 static void change_stack (rtx, stack, stack, enum emit_where);
 262 static int convert_regs_entry (void);
 263 static void convert_regs_exit (void);
 264 static int convert_regs_1 (FILE *, basic_block);
 265 static int convert_regs_2 (FILE *, basic_block);
 266 static int convert_regs (FILE *);
 267 static void print_stack (FILE *, stack);
 268 static rtx next_flags_user (rtx);
 269 static bool compensate_edge (edge, FILE *);
 270 \f
 271 /* Return nonzero if any stack register is mentioned somewhere within PAT.  */
 272
 273 static int
 274 stack_regs_mentioned_p (rtx pat)
 275 {
 276   const char *fmt;
 277   int i;
 278
 279   if (STACK_REG_P (pat))
 280     return 1;
 281
 282   fmt = GET_RTX_FORMAT (GET_CODE (pat));
 283   for (i = GET_RTX_LENGTH (GET_CODE (pat)) - 1; i >= 0; i--)
 284     {
 285       if (fmt[i] == 'E')
 286         {
 287           int j;
 288
 289           for (j = XVECLEN (pat, i) - 1; j >= 0; j--)
 290             if (stack_regs_mentioned_p (XVECEXP (pat, i, j)))
 291               return 1;
 292         }
 293       else if (fmt[i] == 'e' && stack_regs_mentioned_p (XEXP (pat, i)))
 294         return 1;
 295     }
 296
 297   return 0;
 298 }
 299
 300 /* Return nonzero if INSN mentions stacked registers, else return zero.  */
 301
 302 int
 303 stack_regs_mentioned (rtx insn)
 304 {
 305   unsigned int uid, max;
 306   int test;
 307
 308   if (! INSN_P (insn) || !stack_regs_mentioned_data)
 309     return 0;
 310
 311   uid = INSN_UID (insn);
 312   max = VARRAY_SIZE (stack_regs_mentioned_data);
 313   if (uid >= max)
 314     {
 315       /* Allocate some extra size to avoid too many reallocs, but
 316          do not grow too quickly.  */
 317       max = uid + uid / 20;
 318       VARRAY_GROW (stack_regs_mentioned_data, max);
 319     }
 320
 321   test = VARRAY_CHAR (stack_regs_mentioned_data, uid);
 322   if (test == 0)
 323     {
 324       /* This insn has yet to be examined.  Do so now.  */
 325       test = stack_regs_mentioned_p (PATTERN (insn)) ? 1 : 2;
 326       VARRAY_CHAR (stack_regs_mentioned_data, uid) = test;
 327     }
 328
 329   return test == 1;
 330 }
 331 \f
 332 static rtx ix86_flags_rtx;
 333
 334 static rtx
 335 next_flags_user (rtx insn)
 336 {
 337   /* Search forward looking for the first use of this value.
 338      Stop at block boundaries.  */
 339
 340   while (insn != BB_END (current_block))
 341     {
 342       insn = NEXT_INSN (insn);
 343
 344       if (INSN_P (insn) && reg_mentioned_p (ix86_flags_rtx, PATTERN (insn)))
 345         return insn;
 346
 347       if (CALL_P (insn))
 348         return NULL_RTX;
 349     }
 350   return NULL_RTX;
 351 }
 352 \f
 353 /* Reorganize the stack into ascending numbers,
 354    after this insn.  */
 355
 356 static void
 357 straighten_stack (rtx insn, stack regstack)
 358 {
 359   struct stack_def temp_stack;
 360   int top;
 361
 362   /* If there is only a single register on the stack, then the stack is
 363      already in increasing order and no reorganization is needed.
 364
 365      Similarly if the stack is empty.  */
 366   if (regstack->top <= 0)
 367     return;
 368
 369   COPY_HARD_REG_SET (temp_stack.reg_set, regstack->reg_set);
 370
 371   for (top = temp_stack.top = regstack->top; top >= 0; top--)
 372     temp_stack.reg[top] = FIRST_STACK_REG + temp_stack.top - top;
 373
 374   change_stack (insn, regstack, &temp_stack, EMIT_AFTER);
 375 }
 376
 377 /* Pop a register from the stack.  */
 378
 379 static void
 380 pop_stack (stack regstack, int regno)
 381 {
 382   int top = regstack->top;
 383
 384   CLEAR_HARD_REG_BIT (regstack->reg_set, regno);
 385   regstack->top--;
 386   /* If regno was not at the top of stack then adjust stack.  */
 387   if (regstack->reg [top] != regno)
 388     {
 389       int i;
 390       for (i = regstack->top; i >= 0; i--)
 391         if (regstack->reg [i] == regno)
 392           {
 393             int j;
 394             for (j = i; j < top; j++)
 395               regstack->reg [j] = regstack->reg [j + 1];
 396             break;
 397           }
 398     }
 399 }
 400 \f
 401 /* Convert register usage from "flat" register file usage to a "stack
 402    register file.  FILE is the dump file, if used.
 403
 404    Construct a CFG and run life analysis.  Then convert each insn one
 405    by one.  Run a last cleanup_cfg pass, if optimizing, to eliminate
 406    code duplication created when the converter inserts pop insns on
 407    the edges.  */
 408
 409 bool
 410 reg_to_stack (FILE *file)
 411 {
 412   basic_block bb;
 413   int i;
 414   int max_uid;
 415
 416   /* Clean up previous run.  */
 417   stack_regs_mentioned_data = 0;
 418
 419   /* See if there is something to do.  Flow analysis is quite
 420      expensive so we might save some compilation time.  */
 421   for (i = FIRST_STACK_REG; i <= LAST_STACK_REG; i++)
 422     if (regs_ever_live[i])
 423       break;
 424   if (i > LAST_STACK_REG)
 425     return false;
 426
 427   /* Ok, floating point instructions exist.  If not optimizing,
 428      build the CFG and run life analysis.
 429      Also need to rebuild life when superblock scheduling is done
 430      as it don't update liveness yet.  */
 431   if (!optimize
 432       || (flag_sched2_use_superblocks
 433           && flag_schedule_insns_after_reload))
 434     {
 435       count_or_remove_death_notes (NULL, 1);
 436       life_analysis (file, PROP_DEATH_NOTES);
 437     }
 438   mark_dfs_back_edges ();
 439
 440   /* Set up block info for each basic block.  */
 441   alloc_aux_for_blocks (sizeof (struct block_info_def));
 442   FOR_EACH_BB_REVERSE (bb)
 443     {
 444       edge e;
 445       edge_iterator ei;
 446
 447       FOR_EACH_EDGE (e, ei, bb->preds)
 448         if (!(e->flags & EDGE_DFS_BACK)
 449             && e->src != ENTRY_BLOCK_PTR)
 450           BLOCK_INFO (bb)->predecessors++;
 451     }
 452
 453   /* Create the replacement registers up front.  */
 454   for (i = FIRST_STACK_REG; i <= LAST_STACK_REG; i++)
 455     {
 456       enum machine_mode mode;
 457       for (mode = GET_CLASS_NARROWEST_MODE (MODE_FLOAT);
 458            mode != VOIDmode;
 459            mode = GET_MODE_WIDER_MODE (mode))
 460         FP_MODE_REG (i, mode) = gen_rtx_REG (mode, i);
 461       for (mode = GET_CLASS_NARROWEST_MODE (MODE_COMPLEX_FLOAT);
 462            mode != VOIDmode;
 463            mode = GET_MODE_WIDER_MODE (mode))
 464         FP_MODE_REG (i, mode) = gen_rtx_REG (mode, i);
 465     }
 466
 467   ix86_flags_rtx = gen_rtx_REG (CCmode, FLAGS_REG);
 468
 469   /* A QNaN for initializing uninitialized variables.
 470
 471      ??? We can't load from constant memory in PIC mode, because
 472      we're inserting these instructions before the prologue and
 473      the PIC register hasn't been set up.  In that case, fall back
 474      on zero, which we can get from `ldz'.  */
 475
 476   if (flag_pic)
 477     not_a_num = CONST0_RTX (SFmode);
 478   else
 479     {
 480       not_a_num = gen_lowpart (SFmode, GEN_INT (0x7fc00000));
 481       not_a_num = force_const_mem (SFmode, not_a_num);
 482     }
 483
 484   /* Allocate a cache for stack_regs_mentioned.  */
 485   max_uid = get_max_uid ();
 486   VARRAY_CHAR_INIT (stack_regs_mentioned_data, max_uid + 1,
 487                     "stack_regs_mentioned cache");
 488
 489   convert_regs (file);
 490
 491   free_aux_for_blocks ();
 492   return true;
 493 }
 494
 495 \f
 496 /* Return a pointer to the REG expression within PAT.  If PAT is not a
 497    REG, possible enclosed by a conversion rtx, return the inner part of
 498    PAT that stopped the search.  */
 499
 500 static rtx *
 501 get_true_reg (rtx *pat)
 502 {
 503   for (;;)
 504     switch (GET_CODE (*pat))
 505       {
 506       case SUBREG:
 507         /* Eliminate FP subregister accesses in favor of the
 508            actual FP register in use.  */
 509         {
 510           rtx subreg;
 511           if (FP_REG_P (subreg = SUBREG_REG (*pat)))
 512             {
 513               int regno_off = subreg_regno_offset (REGNO (subreg),
 514                                                    GET_MODE (subreg),
 515                                                    SUBREG_BYTE (*pat),
 516                                                    GET_MODE (*pat));
 517               *pat = FP_MODE_REG (REGNO (subreg) + regno_off,
 518                                   GET_MODE (subreg));
 519             default:
 520               return pat;
 521             }
 522         }
 523       case FLOAT:
 524       case FIX:
 525       case FLOAT_EXTEND:
 526         pat = & XEXP (*pat, 0);
 527         break;
 528
 529       case FLOAT_TRUNCATE:
 530         if (!flag_unsafe_math_optimizations)
 531           return pat;
 532         pat = & XEXP (*pat, 0);
 533         break;
 534       }
 535 }
 536 \f
 537 /* Set if we find any malformed asms in a block.  */
 538 static bool any_malformed_asm;
 539
 540 /* There are many rules that an asm statement for stack-like regs must
 541    follow.  Those rules are explained at the top of this file: the rule
 542    numbers below refer to that explanation.  */
 543
 544 static int
 545 check_asm_stack_operands (rtx insn)
 546 {
 547   int i;
 548   int n_clobbers;
 549   int malformed_asm = 0;
 550   rtx body = PATTERN (insn);
 551
 552   char reg_used_as_output[FIRST_PSEUDO_REGISTER];
 553   char implicitly_dies[FIRST_PSEUDO_REGISTER];
 554   int alt;
 555
 556   rtx *clobber_reg = 0;
 557   int n_inputs, n_outputs;
 558
 559   /* Find out what the constraints require.  If no constraint
 560      alternative matches, this asm is malformed.  */
 561   extract_insn (insn);
 562   constrain_operands (1);
 563   alt = which_alternative;
 564
 565   preprocess_constraints ();
 566
 567   n_inputs = get_asm_operand_n_inputs (body);
 568   n_outputs = recog_data.n_operands - n_inputs;
 569
 570   if (alt < 0)
 571     {
 572       malformed_asm = 1;
 573       /* Avoid further trouble with this insn.  */
 574       PATTERN (insn) = gen_rtx_USE (VOIDmode, const0_rtx);
 575       return 0;
 576     }
 577
 578   /* Strip SUBREGs here to make the following code simpler.  */
 579   for (i = 0; i < recog_data.n_operands; i++)
 580     if (GET_CODE (recog_data.operand[i]) == SUBREG
 581         && REG_P (SUBREG_REG (recog_data.operand[i])))
 582       recog_data.operand[i] = SUBREG_REG (recog_data.operand[i]);
 583
 584   /* Set up CLOBBER_REG.  */
 585
 586   n_clobbers = 0;
 587
 588   if (GET_CODE (body) == PARALLEL)
 589     {
 590       clobber_reg = alloca (XVECLEN (body, 0) * sizeof (rtx));
 591
 592       for (i = 0; i < XVECLEN (body, 0); i++)
 593         if (GET_CODE (XVECEXP (body, 0, i)) == CLOBBER)
 594           {
 595             rtx clobber = XVECEXP (body, 0, i);
 596             rtx reg = XEXP (clobber, 0);
 597
 598             if (GET_CODE (reg) == SUBREG && REG_P (SUBREG_REG (reg)))
 599               reg = SUBREG_REG (reg);
 600
 601             if (STACK_REG_P (reg))
 602               {
 603                 clobber_reg[n_clobbers] = reg;
 604                 n_clobbers++;
 605               }
 606           }
 607     }
 608
 609   /* Enforce rule #4: Output operands must specifically indicate which
 610      reg an output appears in after an asm.  "=f" is not allowed: the
 611      operand constraints must select a class with a single reg.
 612
 613      Also enforce rule #5: Output operands must start at the top of
 614      the reg-stack: output operands may not "skip" a reg.  */
 615
 616   memset (reg_used_as_output, 0, sizeof (reg_used_as_output));
 617   for (i = 0; i < n_outputs; i++)
 618     if (STACK_REG_P (recog_data.operand[i]))
 619       {
 620         if (reg_class_size[(int) recog_op_alt[i][alt].cl] != 1)
 621           {
 622             error_for_asm (insn, "output constraint %d must specify a single register", i);
 623             malformed_asm = 1;
 624           }
 625         else
 626           {
 627             int j;
 628
 629             for (j = 0; j < n_clobbers; j++)
 630               if (REGNO (recog_data.operand[i]) == REGNO (clobber_reg[j]))
 631                 {
 632                   error_for_asm (insn, "output constraint %d cannot be specified together with \"%s\" clobber",
 633                                  i, reg_names [REGNO (clobber_reg[j])]);
 634                   malformed_asm = 1;
 635                   break;
 636                 }
 637             if (j == n_clobbers)
 638               reg_used_as_output[REGNO (recog_data.operand[i])] = 1;
 639           }
 640       }
 641
 642
 643   /* Search for first non-popped reg.  */
 644   for (i = FIRST_STACK_REG; i < LAST_STACK_REG + 1; i++)
 645     if (! reg_used_as_output[i])
 646       break;
 647
 648   /* If there are any other popped regs, that's an error.  */
 649   for (; i < LAST_STACK_REG + 1; i++)
 650     if (reg_used_as_output[i])
 651       break;
 652
 653   if (i != LAST_STACK_REG + 1)
 654     {
 655       error_for_asm (insn, "output regs must be grouped at top of stack");
 656       malformed_asm = 1;
 657     }
 658
 659   /* Enforce rule #2: All implicitly popped input regs must be closer
 660      to the top of the reg-stack than any input that is not implicitly
 661      popped.  */
 662
 663   memset (implicitly_dies, 0, sizeof (implicitly_dies));
 664   for (i = n_outputs; i < n_outputs + n_inputs; i++)
 665     if (STACK_REG_P (recog_data.operand[i]))
 666       {
 667         /* An input reg is implicitly popped if it is tied to an
 668            output, or if there is a CLOBBER for it.  */
 669         int j;
 670
 671         for (j = 0; j < n_clobbers; j++)
 672           if (operands_match_p (clobber_reg[j], recog_data.operand[i]))
 673             break;
 674
 675         if (j < n_clobbers || recog_op_alt[i][alt].matches >= 0)
 676           implicitly_dies[REGNO (recog_data.operand[i])] = 1;
 677       }
 678
 679   /* Search for first non-popped reg.  */
 680   for (i = FIRST_STACK_REG; i < LAST_STACK_REG + 1; i++)
 681     if (! implicitly_dies[i])
 682       break;
 683
 684   /* If there are any other popped regs, that's an error.  */
 685   for (; i < LAST_STACK_REG + 1; i++)
 686     if (implicitly_dies[i])
 687       break;
 688
 689   if (i != LAST_STACK_REG + 1)
 690     {
 691       error_for_asm (insn,
 692                      "implicitly popped regs must be grouped at top of stack");
 693       malformed_asm = 1;
 694     }
 695
 696   /* Enforce rule #3: If any input operand uses the "f" constraint, all
 697      output constraints must use the "&" earlyclobber.
 698
 699      ??? Detect this more deterministically by having constrain_asm_operands
 700      record any earlyclobber.  */
 701
 702   for (i = n_outputs; i < n_outputs + n_inputs; i++)
 703     if (recog_op_alt[i][alt].matches == -1)
 704       {
 705         int j;
 706
 707         for (j = 0; j < n_outputs; j++)
 708           if (operands_match_p (recog_data.operand[j], recog_data.operand[i]))
 709             {
 710               error_for_asm (insn,
 711                              "output operand %d must use %<&%> constraint", j);
 712               malformed_asm = 1;
 713             }
 714       }
 715
 716   if (malformed_asm)
 717     {
 718       /* Avoid further trouble with this insn.  */
 719       PATTERN (insn) = gen_rtx_USE (VOIDmode, const0_rtx);
 720       any_malformed_asm = true;
 721       return 0;
 722     }
 723
 724   return 1;
 725 }
 726 \f
 727 /* Calculate the number of inputs and outputs in BODY, an
 728    asm_operands.  N_OPERANDS is the total number of operands, and
 729    N_INPUTS and N_OUTPUTS are pointers to ints into which the results are
 730    placed.  */
 731
 732 static int
 733 get_asm_operand_n_inputs (rtx body)
 734 {
 735   switch (GET_CODE (body))
 736     {
 737     case SET:
 738       gcc_assert (GET_CODE (SET_SRC (body)) == ASM_OPERANDS);
 739       return ASM_OPERANDS_INPUT_LENGTH (SET_SRC (body));
 740
 741     case ASM_OPERANDS:
 742       return ASM_OPERANDS_INPUT_LENGTH (body);
 743
 744     case PARALLEL:
 745       return get_asm_operand_n_inputs (XVECEXP (body, 0, 0));
 746
 747     default:
 748       gcc_unreachable ();
 749     }
 750 }
 751
 752 /* If current function returns its result in an fp stack register,
 753    return the REG.  Otherwise, return 0.  */
 754
 755 static rtx
 756 stack_result (tree decl)
 757 {
 758   rtx result;
 759
 760   /* If the value is supposed to be returned in memory, then clearly
 761      it is not returned in a stack register.  */
 762   if (aggregate_value_p (DECL_RESULT (decl), decl))
 763     return 0;
 764
 765   result = DECL_RTL_IF_SET (DECL_RESULT (decl));
 766   if (result != 0)
 767     {
 768 #ifdef FUNCTION_OUTGOING_VALUE
 769       result
 770         = FUNCTION_OUTGOING_VALUE (TREE_TYPE (DECL_RESULT (decl)), decl);
 771 #else
 772       result = FUNCTION_VALUE (TREE_TYPE (DECL_RESULT (decl)), decl);
 773 #endif
 774     }
 775
 776   return result != 0 && STACK_REG_P (result) ? result : 0;
 777 }
 778 \f
 779
 780 /*
 781  * This section deals with stack register substitution, and forms the second
 782  * pass over the RTL.
 783  */
 784
 785 /* Replace REG, which is a pointer to a stack reg RTX, with an RTX for
 786    the desired hard REGNO.  */
 787
 788 static void
 789 replace_reg (rtx *reg, int regno)
 790 {
 791   gcc_assert (regno >= FIRST_STACK_REG);
 792   gcc_assert (regno <= LAST_STACK_REG);
 793   gcc_assert (STACK_REG_P (*reg));
 794
 795   gcc_assert (GET_MODE_CLASS (GET_MODE (*reg)) == MODE_FLOAT
 796               || GET_MODE_CLASS (GET_MODE (*reg)) == MODE_COMPLEX_FLOAT);
 797
 798   *reg = FP_MODE_REG (regno, GET_MODE (*reg));
 799 }
 800
 801 /* Remove a note of type NOTE, which must be found, for register
 802    number REGNO from INSN.  Remove only one such note.  */
 803
 804 static void
 805 remove_regno_note (rtx insn, enum reg_note note, unsigned int regno)
 806 {
 807   rtx *note_link, this;
 808
 809   note_link = &REG_NOTES (insn);
 810   for (this = *note_link; this; this = XEXP (this, 1))
 811     if (REG_NOTE_KIND (this) == note
 812         && REG_P (XEXP (this, 0)) && REGNO (XEXP (this, 0)) == regno)
 813       {
 814         *note_link = XEXP (this, 1);
 815         return;
 816       }
 817     else
 818       note_link = &XEXP (this, 1);
 819
 820   gcc_unreachable ();
 821 }
 822
 823 /* Find the hard register number of virtual register REG in REGSTACK.
 824    The hard register number is relative to the top of the stack.  -1 is
 825    returned if the register is not found.  */
 826
 827 static int
 828 get_hard_regnum (stack regstack, rtx reg)
 829 {
 830   int i;
 831
 832   gcc_assert (STACK_REG_P (reg));
 833
 834   for (i = regstack->top; i >= 0; i--)
 835     if (regstack->reg[i] == REGNO (reg))
 836       break;
 837
 838   return i >= 0 ? (FIRST_STACK_REG + regstack->top - i) : -1;
 839 }
 840 \f
 841 /* Emit an insn to pop virtual register REG before or after INSN.
 842    REGSTACK is the stack state after INSN and is updated to reflect this
 843    pop.  WHEN is either emit_insn_before or emit_insn_after.  A pop insn
 844    is represented as a SET whose destination is the register to be popped
 845    and source is the top of stack.  A death note for the top of stack
 846    cases the movdf pattern to pop.  */
 847
 848 static rtx
 849 emit_pop_insn (rtx insn, stack regstack, rtx reg, enum emit_where where)
 850 {
 851   rtx pop_insn, pop_rtx;
 852   int hard_regno;
 853
 854   /* For complex types take care to pop both halves.  These may survive in
 855      CLOBBER and USE expressions.  */
 856   if (COMPLEX_MODE_P (GET_MODE (reg)))
 857     {
 858       rtx reg1 = FP_MODE_REG (REGNO (reg), DFmode);
 859       rtx reg2 = FP_MODE_REG (REGNO (reg) + 1, DFmode);
 860
 861       pop_insn = NULL_RTX;
 862       if (get_hard_regnum (regstack, reg1) >= 0)
 863         pop_insn = emit_pop_insn (insn, regstack, reg1, where);
 864       if (get_hard_regnum (regstack, reg2) >= 0)
 865         pop_insn = emit_pop_insn (insn, regstack, reg2, where);
 866       gcc_assert (pop_insn);
 867       return pop_insn;
 868     }
 869
 870   hard_regno = get_hard_regnum (regstack, reg);
 871
 872   gcc_assert (hard_regno >= FIRST_STACK_REG);
 873
 874   pop_rtx = gen_rtx_SET (VOIDmode, FP_MODE_REG (hard_regno, DFmode),
 875                          FP_MODE_REG (FIRST_STACK_REG, DFmode));
 876
 877   if (where == EMIT_AFTER)
 878     pop_insn = emit_insn_after (pop_rtx, insn);
 879   else
 880     pop_insn = emit_insn_before (pop_rtx, insn);
 881
 882   REG_NOTES (pop_insn)
 883     = gen_rtx_EXPR_LIST (REG_DEAD, FP_MODE_REG (FIRST_STACK_REG, DFmode),
 884                          REG_NOTES (pop_insn));
 885
 886   regstack->reg[regstack->top - (hard_regno - FIRST_STACK_REG)]
 887     = regstack->reg[regstack->top];
 888   regstack->top -= 1;
 889   CLEAR_HARD_REG_BIT (regstack->reg_set, REGNO (reg));
 890
 891   return pop_insn;
 892 }
 893 \f
 894 /* Emit an insn before or after INSN to swap virtual register REG with
 895    the top of stack.  REGSTACK is the stack state before the swap, and
 896    is updated to reflect the swap.  A swap insn is represented as a
 897    PARALLEL of two patterns: each pattern moves one reg to the other.
 898
 899    If REG is already at the top of the stack, no insn is emitted.  */
 900
 901 static void
 902 emit_swap_insn (rtx insn, stack regstack, rtx reg)
 903 {
 904   int hard_regno;
 905   rtx swap_rtx;
 906   int tmp, other_reg;           /* swap regno temps */
 907   rtx i1;                       /* the stack-reg insn prior to INSN */
 908   rtx i1set = NULL_RTX;         /* the SET rtx within I1 */
 909
 910   hard_regno = get_hard_regnum (regstack, reg);
 911
 912   gcc_assert (hard_regno >= FIRST_STACK_REG);
 913   if (hard_regno == FIRST_STACK_REG)
 914     return;
 915
 916   other_reg = regstack->top - (hard_regno - FIRST_STACK_REG);
 917
 918   tmp = regstack->reg[other_reg];
 919   regstack->reg[other_reg] = regstack->reg[regstack->top];
 920   regstack->reg[regstack->top] = tmp;
 921
 922   /* Find the previous insn involving stack regs, but don't pass a
 923      block boundary.  */
 924   i1 = NULL;
 925   if (current_block && insn != BB_HEAD (current_block))
 926     {
 927       rtx tmp = PREV_INSN (insn);
 928       rtx limit = PREV_INSN (BB_HEAD (current_block));
 929       while (tmp != limit)
 930         {
 931           if (LABEL_P (tmp)
 932               || CALL_P (tmp)
 933               || NOTE_INSN_BASIC_BLOCK_P (tmp)
 934               || (NOTE_P (tmp)
 935                   && NOTE_LINE_NUMBER (tmp) == NOTE_INSN_UNLIKELY_EXECUTED_CODE)
 936               || (NONJUMP_INSN_P (tmp)
 937                   && stack_regs_mentioned (tmp)))
 938             {
 939               i1 = tmp;
 940               break;
 941             }
 942           tmp = PREV_INSN (tmp);
 943         }
 944     }
 945
 946   if (i1 != NULL_RTX
 947       && (i1set = single_set (i1)) != NULL_RTX)
 948     {
 949       rtx i1src = *get_true_reg (&SET_SRC (i1set));
 950       rtx i1dest = *get_true_reg (&SET_DEST (i1set));
 951
 952       /* If the previous register stack push was from the reg we are to
 953          swap with, omit the swap.  */
 954
 955       if (REG_P (i1dest) && REGNO (i1dest) == FIRST_STACK_REG
 956           && REG_P (i1src)
 957           && REGNO (i1src) == (unsigned) hard_regno - 1
 958           && find_regno_note (i1, REG_DEAD, FIRST_STACK_REG) == NULL_RTX)
 959         return;
 960
 961       /* If the previous insn wrote to the reg we are to swap with,
 962          omit the swap.  */
 963
 964       if (REG_P (i1dest) && REGNO (i1dest) == (unsigned) hard_regno
 965           && REG_P (i1src) && REGNO (i1src) == FIRST_STACK_REG
 966           && find_regno_note (i1, REG_DEAD, FIRST_STACK_REG) == NULL_RTX)
 967         return;
 968     }
 969
 970   swap_rtx = gen_swapxf (FP_MODE_REG (hard_regno, XFmode),
 971                          FP_MODE_REG (FIRST_STACK_REG, XFmode));
 972
 973   if (i1)
 974     emit_insn_after (swap_rtx, i1);
 975   else if (current_block)
 976     emit_insn_before (swap_rtx, BB_HEAD (current_block));
 977   else
 978     emit_insn_before (swap_rtx, insn);
 979 }
 980 \f
 981 /* Emit an insns before INSN to swap virtual register SRC1 with
 982    the top of stack and virtual register SRC2 with second stack
 983    slot. REGSTACK is the stack state before the swaps, and
 984    is updated to reflect the swaps.  A swap insn is represented as a
 985    PARALLEL of two patterns: each pattern moves one reg to the other.
 986
 987    If SRC1 and/or SRC2 are already at the right place, no swap insn
 988    is emitted.  */
 989
 990 static void
 991 swap_to_top (rtx insn, stack regstack, rtx src1, rtx src2)
 992 {
 993   struct stack_def temp_stack;
 994   int regno, j, k, temp;
 995
 996   temp_stack = *regstack;
 997
 998   /* Place operand 1 at the top of stack.  */
 999   regno = get_hard_regnum (&temp_stack, src1);
1000   gcc_assert (regno >= 0);
1001   if (regno != FIRST_STACK_REG)
1002     {
1003       k = temp_stack.top - (regno - FIRST_STACK_REG);
1004       j = temp_stack.top;
1005
1006       temp = temp_stack.reg[k];
1007       temp_stack.reg[k] = temp_stack.reg[j];
1008       temp_stack.reg[j] = temp;
1009     }
1010
1011   /* Place operand 2 next on the stack.  */
1012   regno = get_hard_regnum (&temp_stack, src2);
1013   gcc_assert (regno >= 0);
1014   if (regno != FIRST_STACK_REG + 1)
1015     {
1016       k = temp_stack.top - (regno - FIRST_STACK_REG);
1017       j = temp_stack.top - 1;
1018
1019       temp = temp_stack.reg[k];
1020       temp_stack.reg[k] = temp_stack.reg[j];
1021       temp_stack.reg[j] = temp;
1022     }
1023
1024   change_stack (insn, regstack, &temp_stack, EMIT_BEFORE);
1025 }
1026 \f
1027 /* Handle a move to or from a stack register in PAT, which is in INSN.
1028    REGSTACK is the current stack.  Return whether a control flow insn
1029    was deleted in the process.  */
1030
1031 static bool
1032 move_for_stack_reg (rtx insn, stack regstack, rtx pat)
1033 {
1034   rtx *psrc =  get_true_reg (&SET_SRC (pat));
1035   rtx *pdest = get_true_reg (&SET_DEST (pat));
1036   rtx src, dest;
1037   rtx note;
1038   bool control_flow_insn_deleted = false;
1039
1040   src = *psrc; dest = *pdest;
1041
1042   if (STACK_REG_P (src) && STACK_REG_P (dest))
1043     {
1044       /* Write from one stack reg to another.  If SRC dies here, then
1045          just change the register mapping and delete the insn.  */
1046
1047       note = find_regno_note (insn, REG_DEAD, REGNO (src));
1048       if (note)
1049         {
1050           int i;
1051
1052           /* If this is a no-op move, there must not be a REG_DEAD note.  */
1053           gcc_assert (REGNO (src) != REGNO (dest));
1054
1055           for (i = regstack->top; i >= 0; i--)
1056             if (regstack->reg[i] == REGNO (src))
1057               break;
1058
1059           /* The destination must be dead, or life analysis is borked.  */
1060           gcc_assert (get_hard_regnum (regstack, dest) < FIRST_STACK_REG);
1061
1062           /* If the source is not live, this is yet another case of
1063              uninitialized variables.  Load up a NaN instead.  */
1064           if (i < 0)
1065             return move_nan_for_stack_reg (insn, regstack, dest);
1066
1067           /* It is possible that the dest is unused after this insn.
1068              If so, just pop the src.  */
1069
1070           if (find_regno_note (insn, REG_UNUSED, REGNO (dest)))
1071             emit_pop_insn (insn, regstack, src, EMIT_AFTER);
1072           else
1073             {
1074               regstack->reg[i] = REGNO (dest);
1075               SET_HARD_REG_BIT (regstack->reg_set, REGNO (dest));
1076               CLEAR_HARD_REG_BIT (regstack->reg_set, REGNO (src));
1077             }
1078
1079           control_flow_insn_deleted |= control_flow_insn_p (insn);
1080           delete_insn (insn);
1081           return control_flow_insn_deleted;
1082         }
1083
1084       /* The source reg does not die.  */
1085
1086       /* If this appears to be a no-op move, delete it, or else it
1087          will confuse the machine description output patterns. But if
1088          it is REG_UNUSED, we must pop the reg now, as per-insn processing
1089          for REG_UNUSED will not work for deleted insns.  */
1090
1091       if (REGNO (src) == REGNO (dest))
1092         {
1093           if (find_regno_note (insn, REG_UNUSED, REGNO (dest)))
1094             emit_pop_insn (insn, regstack, dest, EMIT_AFTER);
1095
1096           control_flow_insn_deleted |= control_flow_insn_p (insn);
1097           delete_insn (insn);
1098           return control_flow_insn_deleted;
1099         }
1100
1101       /* The destination ought to be dead.  */
1102       gcc_assert (get_hard_regnum (regstack, dest) < FIRST_STACK_REG);
1103
1104       replace_reg (psrc, get_hard_regnum (regstack, src));
1105
1106       regstack->reg[++regstack->top] = REGNO (dest);
1107       SET_HARD_REG_BIT (regstack->reg_set, REGNO (dest));
1108       replace_reg (pdest, FIRST_STACK_REG);
1109     }
1110   else if (STACK_REG_P (src))
1111     {
1112       /* Save from a stack reg to MEM, or possibly integer reg.  Since
1113          only top of stack may be saved, emit an exchange first if
1114          needs be.  */
1115
1116       emit_swap_insn (insn, regstack, src);
1117
1118       note = find_regno_note (insn, REG_DEAD, REGNO (src));
1119       if (note)
1120         {
1121           replace_reg (&XEXP (note, 0), FIRST_STACK_REG);
1122           regstack->top--;
1123           CLEAR_HARD_REG_BIT (regstack->reg_set, REGNO (src));
1124         }
1125       else if ((GET_MODE (src) == XFmode)
1126                && regstack->top < REG_STACK_SIZE - 1)
1127         {
1128           /* A 387 cannot write an XFmode value to a MEM without
1129              clobbering the source reg.  The output code can handle
1130              this by reading back the value from the MEM.
1131              But it is more efficient to use a temp register if one is
1132              available.  Push the source value here if the register
1133              stack is not full, and then write the value to memory via
1134              a pop.  */
1135           rtx push_rtx, push_insn;
1136           rtx top_stack_reg = FP_MODE_REG (FIRST_STACK_REG, GET_MODE (src));
1137
1138           push_rtx = gen_movxf (top_stack_reg, top_stack_reg);
1139           push_insn = emit_insn_before (push_rtx, insn);
1140           REG_NOTES (insn) = gen_rtx_EXPR_LIST (REG_DEAD, top_stack_reg,
1141                                                 REG_NOTES (insn));
1142         }
1143
1144       replace_reg (psrc, FIRST_STACK_REG);
1145     }
1146   else
1147     {
1148       gcc_assert (STACK_REG_P (dest));
1149
1150       /* Load from MEM, or possibly integer REG or constant, into the
1151          stack regs.  The actual target is always the top of the
1152          stack. The stack mapping is changed to reflect that DEST is
1153          now at top of stack.  */
1154
1155       /* The destination ought to be dead.  */
1156       gcc_assert (get_hard_regnum (regstack, dest) < FIRST_STACK_REG);
1157
1158       gcc_assert (regstack->top < REG_STACK_SIZE);
1159
1160       regstack->reg[++regstack->top] = REGNO (dest);
1161       SET_HARD_REG_BIT (regstack->reg_set, REGNO (dest));
1162       replace_reg (pdest, FIRST_STACK_REG);
1163     }
1164
1165   return control_flow_insn_deleted;
1166 }
1167
1168 /* A helper function which replaces INSN with a pattern that loads up
1169    a NaN into DEST, then invokes move_for_stack_reg.  */
1170
1171 static bool
1172 move_nan_for_stack_reg (rtx insn, stack regstack, rtx dest)
1173 {
1174   rtx pat;
1175
1176   dest = FP_MODE_REG (REGNO (dest), SFmode);
1177   pat = gen_rtx_SET (VOIDmode, dest, not_a_num);
1178   PATTERN (insn) = pat;
1179   INSN_CODE (insn) = -1;
1180
1181   return move_for_stack_reg (insn, regstack, pat);
1182 }
1183 \f
1184 /* Swap the condition on a branch, if there is one.  Return true if we
1185    found a condition to swap.  False if the condition was not used as
1186    such.  */
1187
1188 static int
1189 swap_rtx_condition_1 (rtx pat)
1190 {
1191   const char *fmt;
1192   int i, r = 0;
1193
1194   if (COMPARISON_P (pat))
1195     {
1196       PUT_CODE (pat, swap_condition (GET_CODE (pat)));
1197       r = 1;
1198     }
1199   else
1200     {
1201       fmt = GET_RTX_FORMAT (GET_CODE (pat));
1202       for (i = GET_RTX_LENGTH (GET_CODE (pat)) - 1; i >= 0; i--)
1203         {
1204           if (fmt[i] == 'E')
1205             {
1206               int j;
1207
1208               for (j = XVECLEN (pat, i) - 1; j >= 0; j--)
1209                 r |= swap_rtx_condition_1 (XVECEXP (pat, i, j));
1210             }
1211           else if (fmt[i] == 'e')
1212             r |= swap_rtx_condition_1 (XEXP (pat, i));
1213         }
1214     }
1215
1216   return r;
1217 }
1218
1219 static int
1220 swap_rtx_condition (rtx insn)
1221 {
1222   rtx pat = PATTERN (insn);
1223
1224   /* We're looking for a single set to cc0 or an HImode temporary.  */
1225
1226   if (GET_CODE (pat) == SET
1227       && REG_P (SET_DEST (pat))
1228       && REGNO (SET_DEST (pat)) == FLAGS_REG)
1229     {
1230       insn = next_flags_user (insn);
1231       if (insn == NULL_RTX)
1232         return 0;
1233       pat = PATTERN (insn);
1234     }
1235
1236   /* See if this is, or ends in, a fnstsw, aka unspec 9.  If so, we're
1237      not doing anything with the cc value right now.  We may be able to
1238      search for one though.  */
1239
1240   if (GET_CODE (pat) == SET
1241       && GET_CODE (SET_SRC (pat)) == UNSPEC
1242       && XINT (SET_SRC (pat), 1) == UNSPEC_FNSTSW)
1243     {
1244       rtx dest = SET_DEST (pat);
1245
1246       /* Search forward looking for the first use of this value.
1247          Stop at block boundaries.  */
1248       while (insn != BB_END (current_block))
1249         {
1250           insn = NEXT_INSN (insn);
1251           if (INSN_P (insn) && reg_mentioned_p (dest, insn))
1252             break;
1253           if (CALL_P (insn))
1254             return 0;
1255         }
1256
1257       /* So we've found the insn using this value.  If it is anything
1258          other than sahf, aka unspec 10, or the value does not die
1259          (meaning we'd have to search further), then we must give up.  */
1260       pat = PATTERN (insn);
1261       if (GET_CODE (pat) != SET
1262           || GET_CODE (SET_SRC (pat)) != UNSPEC
1263           || XINT (SET_SRC (pat), 1) != UNSPEC_SAHF
1264           || ! dead_or_set_p (insn, dest))
1265         return 0;
1266
1267       /* Now we are prepared to handle this as a normal cc0 setter.  */
1268       insn = next_flags_user (insn);
1269       if (insn == NULL_RTX)
1270         return 0;
1271       pat = PATTERN (insn);
1272     }
1273
1274   if (swap_rtx_condition_1 (pat))
1275     {
1276       int fail = 0;
1277       INSN_CODE (insn) = -1;
1278       if (recog_memoized (insn) == -1)
1279         fail = 1;
1280       /* In case the flags don't die here, recurse to try fix
1281          following user too.  */
1282       else if (! dead_or_set_p (insn, ix86_flags_rtx))
1283         {
1284           insn = next_flags_user (insn);
1285           if (!insn || !swap_rtx_condition (insn))
1286             fail = 1;
1287         }
1288       if (fail)
1289         {
1290           swap_rtx_condition_1 (pat);
1291           return 0;
1292         }
1293       return 1;
1294     }
1295   return 0;
1296 }
1297
1298 /* Handle a comparison.  Special care needs to be taken to avoid
1299    causing comparisons that a 387 cannot do correctly, such as EQ.
1300
1301    Also, a pop insn may need to be emitted.  The 387 does have an
1302    `fcompp' insn that can pop two regs, but it is sometimes too expensive
1303    to do this - a `fcomp' followed by a `fstpl %st(0)' may be easier to
1304    set up.  */
1305
1306 static void
1307 compare_for_stack_reg (rtx insn, stack regstack, rtx pat_src)
1308 {
1309   rtx *src1, *src2;
1310   rtx src1_note, src2_note;
1311   rtx flags_user;
1312
1313   src1 = get_true_reg (&XEXP (pat_src, 0));
1314   src2 = get_true_reg (&XEXP (pat_src, 1));
1315   flags_user = next_flags_user (insn);
1316
1317   /* ??? If fxch turns out to be cheaper than fstp, give priority to
1318      registers that die in this insn - move those to stack top first.  */
1319   if ((! STACK_REG_P (*src1)
1320        || (STACK_REG_P (*src2)
1321            && get_hard_regnum (regstack, *src2) == FIRST_STACK_REG))
1322       && swap_rtx_condition (insn))
1323     {
1324       rtx temp;
1325       temp = XEXP (pat_src, 0);
1326       XEXP (pat_src, 0) = XEXP (pat_src, 1);
1327       XEXP (pat_src, 1) = temp;
1328
1329       src1 = get_true_reg (&XEXP (pat_src, 0));
1330       src2 = get_true_reg (&XEXP (pat_src, 1));
1331
1332       INSN_CODE (insn) = -1;
1333     }
1334
1335   /* We will fix any death note later.  */
1336
1337   src1_note = find_regno_note (insn, REG_DEAD, REGNO (*src1));
1338
1339   if (STACK_REG_P (*src2))
1340     src2_note = find_regno_note (insn, REG_DEAD, REGNO (*src2));
1341   else
1342     src2_note = NULL_RTX;
1343
1344   emit_swap_insn (insn, regstack, *src1);
1345
1346   replace_reg (src1, FIRST_STACK_REG);
1347
1348   if (STACK_REG_P (*src2))
1349     replace_reg (src2, get_hard_regnum (regstack, *src2));
1350
1351   if (src1_note)
1352     {
1353       pop_stack (regstack, REGNO (XEXP (src1_note, 0)));
1354       replace_reg (&XEXP (src1_note, 0), FIRST_STACK_REG);
1355     }
1356
1357   /* If the second operand dies, handle that.  But if the operands are
1358      the same stack register, don't bother, because only one death is
1359      needed, and it was just handled.  */
1360
1361   if (src2_note
1362       && ! (STACK_REG_P (*src1) && STACK_REG_P (*src2)
1363             && REGNO (*src1) == REGNO (*src2)))
1364     {
1365       /* As a special case, two regs may die in this insn if src2 is
1366          next to top of stack and the top of stack also dies.  Since
1367          we have already popped src1, "next to top of stack" is really
1368          at top (FIRST_STACK_REG) now.  */
1369
1370       if (get_hard_regnum (regstack, XEXP (src2_note, 0)) == FIRST_STACK_REG
1371           && src1_note)
1372         {
1373           pop_stack (regstack, REGNO (XEXP (src2_note, 0)));
1374           replace_reg (&XEXP (src2_note, 0), FIRST_STACK_REG + 1);
1375         }
1376       else
1377         {
1378           /* The 386 can only represent death of the first operand in
1379              the case handled above.  In all other cases, emit a separate
1380              pop and remove the death note from here.  */
1381
1382           /* link_cc0_insns (insn); */
1383
1384           remove_regno_note (insn, REG_DEAD, REGNO (XEXP (src2_note, 0)));
1385
1386           emit_pop_insn (insn, regstack, XEXP (src2_note, 0),
1387                          EMIT_AFTER);
1388         }
1389     }
1390 }
1391 \f
1392 /* Substitute new registers in PAT, which is part of INSN.  REGSTACK
1393    is the current register layout.  Return whether a control flow insn
1394    was deleted in the process.  */
1395
1396 static bool
1397 subst_stack_regs_pat (rtx insn, stack regstack, rtx pat)
1398 {
1399   rtx *dest, *src;
1400   bool control_flow_insn_deleted = false;
1401
1402   switch (GET_CODE (pat))
1403     {
1404     case USE:
1405       /* Deaths in USE insns can happen in non optimizing compilation.
1406          Handle them by popping the dying register.  */
1407       src = get_true_reg (&XEXP (pat, 0));
1408       if (STACK_REG_P (*src)
1409           && find_regno_note (insn, REG_DEAD, REGNO (*src)))
1410         {
1411           emit_pop_insn (insn, regstack, *src, EMIT_AFTER);
1412           return control_flow_insn_deleted;
1413         }
1414       /* ??? Uninitialized USE should not happen.  */
1415       else
1416         gcc_assert (get_hard_regnum (regstack, *src) != -1);
1417       break;
1418
1419     case CLOBBER:
1420       {
1421         rtx note;
1422
1423         dest = get_true_reg (&XEXP (pat, 0));
1424         if (STACK_REG_P (*dest))
1425           {
1426             note = find_reg_note (insn, REG_DEAD, *dest);
1427
1428             if (pat != PATTERN (insn))
1429               {
1430                 /* The fix_truncdi_1 pattern wants to be able to allocate
1431                    it's own scratch register.  It does this by clobbering
1432                    an fp reg so that it is assured of an empty reg-stack
1433                    register.  If the register is live, kill it now.
1434                    Remove the DEAD/UNUSED note so we don't try to kill it
1435                    later too.  */
1436
1437                 if (note)
1438                   emit_pop_insn (insn, regstack, *dest, EMIT_BEFORE);
1439                 else
1440                   {
1441                     note = find_reg_note (insn, REG_UNUSED, *dest);
1442                     gcc_assert (note);
1443                   }
1444                 remove_note (insn, note);
1445                 replace_reg (dest, FIRST_STACK_REG + 1);
1446               }
1447             else
1448               {
1449                 /* A top-level clobber with no REG_DEAD, and no hard-regnum
1450                    indicates an uninitialized value.  Because reload removed
1451                    all other clobbers, this must be due to a function
1452                    returning without a value.  Load up a NaN.  */
1453
1454                 if (!note)
1455                   {
1456                     rtx t = *dest;
1457                     if (get_hard_regnum (regstack, t) == -1)
1458                       control_flow_insn_deleted
1459                         |= move_nan_for_stack_reg (insn, regstack, t);
1460                     if (COMPLEX_MODE_P (GET_MODE (t)))
1461                       {
1462                         t = FP_MODE_REG (REGNO (t) + 1, DFmode);
1463                         if (get_hard_regnum (regstack, t) == -1)
1464                           control_flow_insn_deleted
1465                             |= move_nan_for_stack_reg (insn, regstack, t);
1466                       }
1467                   }
1468               }
1469           }
1470         break;
1471       }
1472
1473     case SET:
1474       {
1475         rtx *src1 = (rtx *) 0, *src2;
1476         rtx src1_note, src2_note;
1477         rtx pat_src;
1478
1479         dest = get_true_reg (&SET_DEST (pat));
1480         src  = get_true_reg (&SET_SRC (pat));
1481         pat_src = SET_SRC (pat);
1482
1483         /* See if this is a `movM' pattern, and handle elsewhere if so.  */
1484         if (STACK_REG_P (*src)
1485             || (STACK_REG_P (*dest)
1486                 && (REG_P (*src) || MEM_P (*src)
1487                     || GET_CODE (*src) == CONST_DOUBLE)))
1488           {
1489             control_flow_insn_deleted |= move_for_stack_reg (insn, regstack, pat);
1490             break;
1491           }
1492
1493         switch (GET_CODE (pat_src))
1494           {
1495           case COMPARE:
1496             compare_for_stack_reg (insn, regstack, pat_src);
1497             break;
1498
1499           case CALL:
1500             {
1501               int count;
1502               for (count = hard_regno_nregs[REGNO (*dest)][GET_MODE (*dest)];
1503                    --count >= 0;)
1504                 {
1505                   regstack->reg[++regstack->top] = REGNO (*dest) + count;
1506                   SET_HARD_REG_BIT (regstack->reg_set, REGNO (*dest) + count);
1507                 }
1508             }
1509             replace_reg (dest, FIRST_STACK_REG);
1510             break;
1511
1512           case REG:
1513             /* This is a `tstM2' case.  */
1514             gcc_assert (*dest == cc0_rtx);
1515             src1 = src;
1516
1517             /* Fall through.  */
1518
1519           case FLOAT_TRUNCATE:
1520           case SQRT:
1521           case ABS:
1522           case NEG:
1523             /* These insns only operate on the top of the stack. DEST might
1524                be cc0_rtx if we're processing a tstM pattern. Also, it's
1525                possible that the tstM case results in a REG_DEAD note on the
1526                source.  */
1527
1528             if (src1 == 0)
1529               src1 = get_true_reg (&XEXP (pat_src, 0));
1530
1531             emit_swap_insn (insn, regstack, *src1);
1532
1533             src1_note = find_regno_note (insn, REG_DEAD, REGNO (*src1));
1534
1535             if (STACK_REG_P (*dest))
1536               replace_reg (dest, FIRST_STACK_REG);
1537
1538             if (src1_note)
1539               {
1540                 replace_reg (&XEXP (src1_note, 0), FIRST_STACK_REG);
1541                 regstack->top--;
1542                 CLEAR_HARD_REG_BIT (regstack->reg_set, REGNO (*src1));
1543               }
1544
1545             replace_reg (src1, FIRST_STACK_REG);
1546             break;
1547
1548           case MINUS:
1549           case DIV:
1550             /* On i386, reversed forms of subM3 and divM3 exist for
1551                MODE_FLOAT, so the same code that works for addM3 and mulM3
1552                can be used.  */
1553           case MULT:
1554           case PLUS:
1555             /* These insns can accept the top of stack as a destination
1556                from a stack reg or mem, or can use the top of stack as a
1557                source and some other stack register (possibly top of stack)
1558                as a destination.  */
1559
1560             src1 = get_true_reg (&XEXP (pat_src, 0));
1561             src2 = get_true_reg (&XEXP (pat_src, 1));
1562
1563             /* We will fix any death note later.  */
1564
1565             if (STACK_REG_P (*src1))
1566               src1_note = find_regno_note (insn, REG_DEAD, REGNO (*src1));
1567             else
1568               src1_note = NULL_RTX;
1569             if (STACK_REG_P (*src2))
1570               src2_note = find_regno_note (insn, REG_DEAD, REGNO (*src2));
1571             else
1572               src2_note = NULL_RTX;
1573
1574             /* If either operand is not a stack register, then the dest
1575                must be top of stack.  */
1576
1577             if (! STACK_REG_P (*src1) || ! STACK_REG_P (*src2))
1578               emit_swap_insn (insn, regstack, *dest);
1579             else
1580               {
1581                 /* Both operands are REG.  If neither operand is already
1582                    at the top of stack, choose to make the one that is the dest
1583                    the new top of stack.  */
1584
1585                 int src1_hard_regnum, src2_hard_regnum;
1586
1587                 src1_hard_regnum = get_hard_regnum (regstack, *src1);
1588                 src2_hard_regnum = get_hard_regnum (regstack, *src2);
1589                 gcc_assert (src1_hard_regnum != -1);
1590                 gcc_assert (src2_hard_regnum != -1);
1591
1592                 if (src1_hard_regnum != FIRST_STACK_REG
1593                     && src2_hard_regnum != FIRST_STACK_REG)
1594                   emit_swap_insn (insn, regstack, *dest);
1595               }
1596
1597             if (STACK_REG_P (*src1))
1598               replace_reg (src1, get_hard_regnum (regstack, *src1));
1599             if (STACK_REG_P (*src2))
1600               replace_reg (src2, get_hard_regnum (regstack, *src2));
1601
1602             if (src1_note)
1603               {
1604                 rtx src1_reg = XEXP (src1_note, 0);
1605
1606                 /* If the register that dies is at the top of stack, then
1607                    the destination is somewhere else - merely substitute it.
1608                    But if the reg that dies is not at top of stack, then
1609                    move the top of stack to the dead reg, as though we had
1610                    done the insn and then a store-with-pop.  */
1611
1612                 if (REGNO (src1_reg) == regstack->reg[regstack->top])
1613                   {
1614                     SET_HARD_REG_BIT (regstack->reg_set, REGNO (*dest));
1615                     replace_reg (dest, get_hard_regnum (regstack, *dest));
1616                   }
1617                 else
1618                   {
1619                     int regno = get_hard_regnum (regstack, src1_reg);
1620
1621                     SET_HARD_REG_BIT (regstack->reg_set, REGNO (*dest));
1622                     replace_reg (dest, regno);
1623
1624                     regstack->reg[regstack->top - (regno - FIRST_STACK_REG)]
1625                       = regstack->reg[regstack->top];
1626                   }
1627
1628                 CLEAR_HARD_REG_BIT (regstack->reg_set,
1629                                     REGNO (XEXP (src1_note, 0)));
1630                 replace_reg (&XEXP (src1_note, 0), FIRST_STACK_REG);
1631                 regstack->top--;
1632               }
1633             else if (src2_note)
1634               {
1635                 rtx src2_reg = XEXP (src2_note, 0);
1636                 if (REGNO (src2_reg) == regstack->reg[regstack->top])
1637                   {
1638                     SET_HARD_REG_BIT (regstack->reg_set, REGNO (*dest));
1639                     replace_reg (dest, get_hard_regnum (regstack, *dest));
1640                   }
1641                 else
1642                   {
1643                     int regno = get_hard_regnum (regstack, src2_reg);
1644
1645                     SET_HARD_REG_BIT (regstack->reg_set, REGNO (*dest));
1646                     replace_reg (dest, regno);
1647
1648                     regstack->reg[regstack->top - (regno - FIRST_STACK_REG)]
1649                       = regstack->reg[regstack->top];
1650                   }
1651
1652                 CLEAR_HARD_REG_BIT (regstack->reg_set,
1653                                     REGNO (XEXP (src2_note, 0)));
1654                 replace_reg (&XEXP (src2_note, 0), FIRST_STACK_REG);
1655                 regstack->top--;
1656               }
1657             else
1658               {
1659                 SET_HARD_REG_BIT (regstack->reg_set, REGNO (*dest));
1660                 replace_reg (dest, get_hard_regnum (regstack, *dest));
1661               }
1662
1663             /* Keep operand 1 matching with destination.  */
1664             if (COMMUTATIVE_ARITH_P (pat_src)
1665                 && REG_P (*src1) && REG_P (*src2)
1666                 && REGNO (*src1) != REGNO (*dest))
1667              {
1668                 int tmp = REGNO (*src1);
1669                 replace_reg (src1, REGNO (*src2));
1670                 replace_reg (src2, tmp);
1671              }
1672             break;
1673
1674           case UNSPEC:
1675             switch (XINT (pat_src, 1))
1676               {
1677               case UNSPEC_SIN:
1678               case UNSPEC_COS:
1679               case UNSPEC_FRNDINT:
1680               case UNSPEC_F2XM1:
1681
1682               case UNSPEC_FRNDINT_FLOOR:
1683               case UNSPEC_FRNDINT_CEIL:
1684               case UNSPEC_FRNDINT_TRUNC:
1685               case UNSPEC_FRNDINT_MASK_PM:
1686
1687                 /* These insns only operate on the top of the stack.  */
1688
1689                 src1 = get_true_reg (&XVECEXP (pat_src, 0, 0));
1690
1691                 emit_swap_insn (insn, regstack, *src1);
1692
1693                 /* Input should never die, it is
1694                    replaced with output.  */
1695                 src1_note = find_regno_note (insn, REG_DEAD, REGNO (*src1));
1696                 gcc_assert (!src1_note);
1697
1698                 if (STACK_REG_P (*dest))
1699                   replace_reg (dest, FIRST_STACK_REG);
1700
1701                 replace_reg (src1, FIRST_STACK_REG);
1702                 break;
1703
1704               case UNSPEC_FPATAN:
1705               case UNSPEC_FYL2X:
1706               case UNSPEC_FYL2XP1:
1707                 /* These insns operate on the top two stack slots.  */
1708
1709                 src1 = get_true_reg (&XVECEXP (pat_src, 0, 0));
1710                 src2 = get_true_reg (&XVECEXP (pat_src, 0, 1));
1711
1712                 src1_note = find_regno_note (insn, REG_DEAD, REGNO (*src1));
1713                 src2_note = find_regno_note (insn, REG_DEAD, REGNO (*src2));
1714
1715                 swap_to_top (insn, regstack, *src1, *src2);
1716
1717                 replace_reg (src1, FIRST_STACK_REG);
1718                 replace_reg (src2, FIRST_STACK_REG + 1);
1719
1720                 if (src1_note)
1721                   replace_reg (&XEXP (src1_note, 0), FIRST_STACK_REG);
1722                 if (src2_note)
1723                   replace_reg (&XEXP (src2_note, 0), FIRST_STACK_REG + 1);
1724
1725                 /* Pop both input operands from the stack.  */
1726                 CLEAR_HARD_REG_BIT (regstack->reg_set,
1727                                     regstack->reg[regstack->top]);
1728                 CLEAR_HARD_REG_BIT (regstack->reg_set,
1729                                     regstack->reg[regstack->top - 1]);
1730                 regstack->top -= 2;
1731
1732                 /* Push the result back onto the stack.  */
1733                 regstack->reg[++regstack->top] = REGNO (*dest);
1734                 SET_HARD_REG_BIT (regstack->reg_set, REGNO (*dest));
1735                 replace_reg (dest, FIRST_STACK_REG);
1736                 break;
1737
1738               case UNSPEC_FSCALE_FRACT:
1739               case UNSPEC_FPREM_F:
1740               case UNSPEC_FPREM1_F:
1741                 /* These insns operate on the top two stack slots.
1742                    first part of double input, double output insn.  */
1743
1744                 src1 = get_true_reg (&XVECEXP (pat_src, 0, 0));
1745                 src2 = get_true_reg (&XVECEXP (pat_src, 0, 1));
1746
1747                 src1_note = find_regno_note (insn, REG_DEAD, REGNO (*src1));
1748                 src2_note = find_regno_note (insn, REG_DEAD, REGNO (*src2));
1749
1750                 /* Inputs should never die, they are
1751                    replaced with outputs.  */
1752                 gcc_assert (!src1_note);
1753                 gcc_assert (!src2_note);
1754
1755                 swap_to_top (insn, regstack, *src1, *src2);
1756
1757                 /* Push the result back onto stack. Empty stack slot
1758                    will be filled in second part of insn.  */
1759                 if (STACK_REG_P (*dest)) {
1760                   regstack->reg[regstack->top] = REGNO (*dest);
1761                   SET_HARD_REG_BIT (regstack->reg_set, REGNO (*dest));
1762                   replace_reg (dest, FIRST_STACK_REG);
1763                 }
1764
1765                 replace_reg (src1, FIRST_STACK_REG);
1766                 replace_reg (src2, FIRST_STACK_REG + 1);
1767                 break;
1768
1769               case UNSPEC_FSCALE_EXP:
1770               case UNSPEC_FPREM_U:
1771               case UNSPEC_FPREM1_U:
1772                 /* These insns operate on the top two stack slots./
1773                    second part of double input, double output insn.  */
1774
1775                 src1 = get_true_reg (&XVECEXP (pat_src, 0, 0));
1776                 src2 = get_true_reg (&XVECEXP (pat_src, 0, 1));
1777
1778                 src1_note = find_regno_note (insn, REG_DEAD, REGNO (*src1));
1779                 src2_note = find_regno_note (insn, REG_DEAD, REGNO (*src2));
1780
1781                 /* Inputs should never die, they are
1782                    replaced with outputs.  */
1783                 gcc_assert (!src1_note);
1784                 gcc_assert (!src2_note);
1785
1786                 swap_to_top (insn, regstack, *src1, *src2);
1787
1788                 /* Push the result back onto stack. Fill empty slot from
1789                    first part of insn and fix top of stack pointer.  */
1790                 if (STACK_REG_P (*dest)) {
1791                   regstack->reg[regstack->top - 1] = REGNO (*dest);
1792                   SET_HARD_REG_BIT (regstack->reg_set, REGNO (*dest));
1793                   replace_reg (dest, FIRST_STACK_REG + 1);
1794                 }
1795
1796                 replace_reg (src1, FIRST_STACK_REG);
1797                 replace_reg (src2, FIRST_STACK_REG + 1);
1798                 break;
1799
1800               case UNSPEC_SINCOS_COS:
1801               case UNSPEC_TAN_ONE:
1802               case UNSPEC_XTRACT_FRACT:
1803                 /* These insns operate on the top two stack slots,
1804                    first part of one input, double output insn.  */
1805
1806                 src1 = get_true_reg (&XVECEXP (pat_src, 0, 0));
1807
1808                 emit_swap_insn (insn, regstack, *src1);
1809
1810                 /* Input should never die, it is
1811                    replaced with output.  */
1812                 src1_note = find_regno_note (insn, REG_DEAD, REGNO (*src1));
1813                 gcc_assert (!src1_note);
1814
1815                 /* Push the result back onto stack. Empty stack slot
1816                    will be filled in second part of insn.  */
1817                 if (STACK_REG_P (*dest)) {
1818                   regstack->reg[regstack->top + 1] = REGNO (*dest);
1819                   SET_HARD_REG_BIT (regstack->reg_set, REGNO (*dest));
1820                   replace_reg (dest, FIRST_STACK_REG);
1821                 }
1822
1823                 replace_reg (src1, FIRST_STACK_REG);
1824                 break;
1825
1826               case UNSPEC_SINCOS_SIN:
1827               case UNSPEC_TAN_TAN:
1828               case UNSPEC_XTRACT_EXP:
1829                 /* These insns operate on the top two stack slots,
1830                    second part of one input, double output insn.  */
1831
1832                 src1 = get_true_reg (&XVECEXP (pat_src, 0, 0));
1833
1834                 emit_swap_insn (insn, regstack, *src1);
1835
1836                 /* Input should never die, it is
1837                    replaced with output.  */
1838                 src1_note = find_regno_note (insn, REG_DEAD, REGNO (*src1));
1839                 gcc_assert (!src1_note);
1840
1841                 /* Push the result back onto stack. Fill empty slot from
1842                    first part of insn and fix top of stack pointer.  */
1843                 if (STACK_REG_P (*dest)) {
1844                   regstack->reg[regstack->top] = REGNO (*dest);
1845                   SET_HARD_REG_BIT (regstack->reg_set, REGNO (*dest));
1846                   replace_reg (dest, FIRST_STACK_REG + 1);
1847
1848                   regstack->top++;
1849                 }
1850
1851                 replace_reg (src1, FIRST_STACK_REG);
1852                 break;
1853
1854               case UNSPEC_SAHF:
1855                 /* (unspec [(unspec [(compare)] UNSPEC_FNSTSW)] UNSPEC_SAHF)
1856                    The combination matches the PPRO fcomi instruction.  */
1857
1858                 pat_src = XVECEXP (pat_src, 0, 0);
1859                 gcc_assert (GET_CODE (pat_src) == UNSPEC);
1860                 gcc_assert (XINT (pat_src, 1) == UNSPEC_FNSTSW);
1861                 /* Fall through.  */
1862
1863               case UNSPEC_FNSTSW:
1864                 /* Combined fcomp+fnstsw generated for doing well with
1865                    CSE.  When optimizing this would have been broken
1866                    up before now.  */
1867
1868                 pat_src = XVECEXP (pat_src, 0, 0);
1869                 gcc_assert (GET_CODE (pat_src) == COMPARE);
1870
1871                 compare_for_stack_reg (insn, regstack, pat_src);
1872                 break;
1873
1874               default:
1875                 gcc_unreachable ();
1876               }
1877             break;
1878
1879           case IF_THEN_ELSE:
1880             /* This insn requires the top of stack to be the destination.  */
1881
1882             src1 = get_true_reg (&XEXP (pat_src, 1));
1883             src2 = get_true_reg (&XEXP (pat_src, 2));
1884
1885             src1_note = find_regno_note (insn, REG_DEAD, REGNO (*src1));
1886             src2_note = find_regno_note (insn, REG_DEAD, REGNO (*src2));
1887
1888             /* If the comparison operator is an FP comparison operator,
1889                it is handled correctly by compare_for_stack_reg () who
1890                will move the destination to the top of stack. But if the
1891                comparison operator is not an FP comparison operator, we
1892                have to handle it here.  */
1893             if (get_hard_regnum (regstack, *dest) >= FIRST_STACK_REG
1894                 && REGNO (*dest) != regstack->reg[regstack->top])
1895               {
1896                 /* In case one of operands is the top of stack and the operands
1897                    dies, it is safe to make it the destination operand by
1898                    reversing the direction of cmove and avoid fxch.  */
1899                 if ((REGNO (*src1) == regstack->reg[regstack->top]
1900                      && src1_note)
1901                     || (REGNO (*src2) == regstack->reg[regstack->top]
1902                         && src2_note))
1903                   {
1904                     int idx1 = (get_hard_regnum (regstack, *src1)
1905                                 - FIRST_STACK_REG);
1906                     int idx2 = (get_hard_regnum (regstack, *src2)
1907                                 - FIRST_STACK_REG);
1908
1909                     /* Make reg-stack believe that the operands are already
1910                        swapped on the stack */
1911                     regstack->reg[regstack->top - idx1] = REGNO (*src2);
1912                     regstack->reg[regstack->top - idx2] = REGNO (*src1);
1913
1914                     /* Reverse condition to compensate the operand swap.
1915                        i386 do have comparison always reversible.  */
1916                     PUT_CODE (XEXP (pat_src, 0),
1917                               reversed_comparison_code (XEXP (pat_src, 0), insn));
1918                   }
1919                 else
1920                   emit_swap_insn (insn, regstack, *dest);
1921               }
1922
1923             {
1924               rtx src_note [3];
1925               int i;
1926
1927               src_note[0] = 0;
1928               src_note[1] = src1_note;
1929               src_note[2] = src2_note;
1930
1931               if (STACK_REG_P (*src1))
1932                 replace_reg (src1, get_hard_regnum (regstack, *src1));
1933               if (STACK_REG_P (*src2))
1934                 replace_reg (src2, get_hard_regnum (regstack, *src2));
1935
1936               for (i = 1; i <= 2; i++)
1937                 if (src_note [i])
1938                   {
1939                     int regno = REGNO (XEXP (src_note[i], 0));
1940
1941                     /* If the register that dies is not at the top of
1942                        stack, then move the top of stack to the dead reg.
1943                        Top of stack should never die, as it is the
1944                        destination.  */
1945                     gcc_assert (regno != regstack->reg[regstack->top]);
1946                     remove_regno_note (insn, REG_DEAD, regno);
1947                     emit_pop_insn (insn, regstack, XEXP (src_note[i], 0),
1948                                     EMIT_AFTER);
1949                   }
1950             }
1951
1952             /* Make dest the top of stack.  Add dest to regstack if
1953                not present.  */
1954             if (get_hard_regnum (regstack, *dest) < FIRST_STACK_REG)
1955               regstack->reg[++regstack->top] = REGNO (*dest);
1956             SET_HARD_REG_BIT (regstack->reg_set, REGNO (*dest));
1957             replace_reg (dest, FIRST_STACK_REG);
1958             break;
1959
1960           default:
1961             gcc_unreachable ();
1962           }
1963         break;
1964       }
1965
1966     default:
1967       break;
1968     }
1969
1970   return control_flow_insn_deleted;
1971 }
1972 \f
1973 /* Substitute hard regnums for any stack regs in INSN, which has
1974    N_INPUTS inputs and N_OUTPUTS outputs.  REGSTACK is the stack info
1975    before the insn, and is updated with changes made here.
1976
1977    There are several requirements and assumptions about the use of
1978    stack-like regs in asm statements.  These rules are enforced by
1979    record_asm_stack_regs; see comments there for details.  Any
1980    asm_operands left in the RTL at this point may be assume to meet the
1981    requirements, since record_asm_stack_regs removes any problem asm.  */
1982
1983 static void
1984 subst_asm_stack_regs (rtx insn, stack regstack)
1985 {
1986   rtx body = PATTERN (insn);
1987   int alt;
1988
1989   rtx *note_reg;                /* Array of note contents */
1990   rtx **note_loc;               /* Address of REG field of each note */
1991   enum reg_note *note_kind;     /* The type of each note */
1992
1993   rtx *clobber_reg = 0;
1994   rtx **clobber_loc = 0;
1995
1996   struct stack_def temp_stack;
1997   int n_notes;
1998   int n_clobbers;
1999   rtx note;
2000   int i;
2001   int n_inputs, n_outputs;
2002
2003   if (! check_asm_stack_operands (insn))
2004     return;
2005
2006   /* Find out what the constraints required.  If no constraint
2007      alternative matches, that is a compiler bug: we should have caught
2008      such an insn in check_asm_stack_operands.  */
2009   extract_insn (insn);
2010   constrain_operands (1);
2011   alt = which_alternative;
2012
2013   preprocess_constraints ();
2014
2015   n_inputs = get_asm_operand_n_inputs (body);
2016   n_outputs = recog_data.n_operands - n_inputs;
2017
2018   gcc_assert (alt >= 0);
2019
2020   /* Strip SUBREGs here to make the following code simpler.  */
2021   for (i = 0; i < recog_data.n_operands; i++)
2022     if (GET_CODE (recog_data.operand[i]) == SUBREG
2023         && REG_P (SUBREG_REG (recog_data.operand[i])))
2024       {
2025         recog_data.operand_loc[i] = & SUBREG_REG (recog_data.operand[i]);
2026         recog_data.operand[i] = SUBREG_REG (recog_data.operand[i]);
2027       }
2028
2029   /* Set up NOTE_REG, NOTE_LOC and NOTE_KIND.  */
2030
2031   for (i = 0, note = REG_NOTES (insn); note; note = XEXP (note, 1))
2032     i++;
2033
2034   note_reg = alloca (i * sizeof (rtx));
2035   note_loc = alloca (i * sizeof (rtx *));
2036   note_kind = alloca (i * sizeof (enum reg_note));
2037
2038   n_notes = 0;
2039   for (note = REG_NOTES (insn); note; note = XEXP (note, 1))
2040     {
2041       rtx reg = XEXP (note, 0);
2042       rtx *loc = & XEXP (note, 0);
2043
2044       if (GET_CODE (reg) == SUBREG && REG_P (SUBREG_REG (reg)))
2045         {
2046           loc = & SUBREG_REG (reg);
2047           reg = SUBREG_REG (reg);
2048         }
2049
2050       if (STACK_REG_P (reg)
2051           && (REG_NOTE_KIND (note) == REG_DEAD
2052               || REG_NOTE_KIND (note) == REG_UNUSED))
2053         {
2054           note_reg[n_notes] = reg;
2055           note_loc[n_notes] = loc;
2056           note_kind[n_notes] = REG_NOTE_KIND (note);
2057           n_notes++;
2058         }
2059     }
2060
2061   /* Set up CLOBBER_REG and CLOBBER_LOC.  */
2062
2063   n_clobbers = 0;
2064
2065   if (GET_CODE (body) == PARALLEL)
2066     {
2067       clobber_reg = alloca (XVECLEN (body, 0) * sizeof (rtx));
2068       clobber_loc = alloca (XVECLEN (body, 0) * sizeof (rtx *));
2069
2070       for (i = 0; i < XVECLEN (body, 0); i++)
2071         if (GET_CODE (XVECEXP (body, 0, i)) == CLOBBER)
2072           {
2073             rtx clobber = XVECEXP (body, 0, i);
2074             rtx reg = XEXP (clobber, 0);
2075             rtx *loc = & XEXP (clobber, 0);
2076
2077             if (GET_CODE (reg) == SUBREG && REG_P (SUBREG_REG (reg)))
2078               {
2079                 loc = & SUBREG_REG (reg);
2080                 reg = SUBREG_REG (reg);
2081               }
2082
2083             if (STACK_REG_P (reg))
2084               {
2085                 clobber_reg[n_clobbers] = reg;
2086                 clobber_loc[n_clobbers] = loc;
2087                 n_clobbers++;
2088               }
2089           }
2090     }
2091
2092   temp_stack = *regstack;
2093
2094   /* Put the input regs into the desired place in TEMP_STACK.  */
2095
2096   for (i = n_outputs; i < n_outputs + n_inputs; i++)
2097     if (STACK_REG_P (recog_data.operand[i])
2098         && reg_class_subset_p (recog_op_alt[i][alt].cl,
2099                                FLOAT_REGS)
2100         && recog_op_alt[i][alt].cl != FLOAT_REGS)
2101       {
2102         /* If an operand needs to be in a particular reg in
2103            FLOAT_REGS, the constraint was either 't' or 'u'.  Since
2104            these constraints are for single register classes, and
2105            reload guaranteed that operand[i] is already in that class,
2106            we can just use REGNO (recog_data.operand[i]) to know which
2107            actual reg this operand needs to be in.  */
2108
2109         int regno = get_hard_regnum (&temp_stack, recog_data.operand[i]);
2110
2111         gcc_assert (regno >= 0);
2112
2113         if ((unsigned int) regno != REGNO (recog_data.operand[i]))
2114           {
2115             /* recog_data.operand[i] is not in the right place.  Find
2116                it and swap it with whatever is already in I's place.
2117                K is where recog_data.operand[i] is now.  J is where it
2118                should be.  */
2119             int j, k, temp;
2120
2121             k = temp_stack.top - (regno - FIRST_STACK_REG);
2122             j = (temp_stack.top
2123                  - (REGNO (recog_data.operand[i]) - FIRST_STACK_REG));
2124
2125             temp = temp_stack.reg[k];
2126             temp_stack.reg[k] = temp_stack.reg[j];
2127             temp_stack.reg[j] = temp;
2128           }
2129       }
2130
2131   /* Emit insns before INSN to make sure the reg-stack is in the right
2132      order.  */
2133
2134   change_stack (insn, regstack, &temp_stack, EMIT_BEFORE);
2135
2136   /* Make the needed input register substitutions.  Do death notes and
2137      clobbers too, because these are for inputs, not outputs.  */
2138
2139   for (i = n_outputs; i < n_outputs + n_inputs; i++)
2140     if (STACK_REG_P (recog_data.operand[i]))
2141       {
2142         int regnum = get_hard_regnum (regstack, recog_data.operand[i]);
2143
2144         gcc_assert (regnum >= 0);
2145
2146         replace_reg (recog_data.operand_loc[i], regnum);
2147       }
2148
2149   for (i = 0; i < n_notes; i++)
2150     if (note_kind[i] == REG_DEAD)
2151       {
2152         int regnum = get_hard_regnum (regstack, note_reg[i]);
2153
2154         gcc_assert (regnum >= 0);
2155
2156         replace_reg (note_loc[i], regnum);
2157       }
2158
2159   for (i = 0; i < n_clobbers; i++)
2160     {
2161       /* It's OK for a CLOBBER to reference a reg that is not live.
2162          Don't try to replace it in that case.  */
2163       int regnum = get_hard_regnum (regstack, clobber_reg[i]);
2164
2165       if (regnum >= 0)
2166         {
2167           /* Sigh - clobbers always have QImode.  But replace_reg knows
2168              that these regs can't be MODE_INT and will assert.  Just put
2169              the right reg there without calling replace_reg.  */
2170
2171           *clobber_loc[i] = FP_MODE_REG (regnum, DFmode);
2172         }
2173     }
2174
2175   /* Now remove from REGSTACK any inputs that the asm implicitly popped.  */
2176
2177   for (i = n_outputs; i < n_outputs + n_inputs; i++)
2178     if (STACK_REG_P (recog_data.operand[i]))
2179       {
2180         /* An input reg is implicitly popped if it is tied to an
2181            output, or if there is a CLOBBER for it.  */
2182         int j;
2183
2184         for (j = 0; j < n_clobbers; j++)
2185           if (operands_match_p (clobber_reg[j], recog_data.operand[i]))
2186             break;
2187
2188         if (j < n_clobbers || recog_op_alt[i][alt].matches >= 0)
2189           {
2190             /* recog_data.operand[i] might not be at the top of stack.
2191                But that's OK, because all we need to do is pop the
2192                right number of regs off of the top of the reg-stack.
2193                record_asm_stack_regs guaranteed that all implicitly
2194                popped regs were grouped at the top of the reg-stack.  */
2195
2196             CLEAR_HARD_REG_BIT (regstack->reg_set,
2197                                 regstack->reg[regstack->top]);
2198             regstack->top--;
2199           }
2200       }
2201
2202   /* Now add to REGSTACK any outputs that the asm implicitly pushed.
2203      Note that there isn't any need to substitute register numbers.
2204      ???  Explain why this is true.  */
2205
2206   for (i = LAST_STACK_REG; i >= FIRST_STACK_REG; i--)
2207     {
2208       /* See if there is an output for this hard reg.  */
2209       int j;
2210
2211       for (j = 0; j < n_outputs; j++)
2212         if (STACK_REG_P (recog_data.operand[j])
2213             && REGNO (recog_data.operand[j]) == (unsigned) i)
2214           {
2215             regstack->reg[++regstack->top] = i;
2216             SET_HARD_REG_BIT (regstack->reg_set, i);
2217             break;
2218           }
2219     }
2220
2221   /* Now emit a pop insn for any REG_UNUSED output, or any REG_DEAD
2222      input that the asm didn't implicitly pop.  If the asm didn't
2223      implicitly pop an input reg, that reg will still be live.
2224
2225      Note that we can't use find_regno_note here: the register numbers
2226      in the death notes have already been substituted.  */
2227
2228   for (i = 0; i < n_outputs; i++)
2229     if (STACK_REG_P (recog_data.operand[i]))
2230       {
2231         int j;
2232
2233         for (j = 0; j < n_notes; j++)
2234           if (REGNO (recog_data.operand[i]) == REGNO (note_reg[j])
2235               && note_kind[j] == REG_UNUSED)
2236             {
2237               insn = emit_pop_insn (insn, regstack, recog_data.operand[i],
2238                                     EMIT_AFTER);
2239               break;
2240             }
2241       }
2242
2243   for (i = n_outputs; i < n_outputs + n_inputs; i++)
2244     if (STACK_REG_P (recog_data.operand[i]))
2245       {
2246         int j;
2247
2248         for (j = 0; j < n_notes; j++)
2249           if (REGNO (recog_data.operand[i]) == REGNO (note_reg[j])
2250               && note_kind[j] == REG_DEAD
2251               && TEST_HARD_REG_BIT (regstack->reg_set,
2252                                     REGNO (recog_data.operand[i])))
2253             {
2254               insn = emit_pop_insn (insn, regstack, recog_data.operand[i],
2255                                     EMIT_AFTER);
2256               break;
2257             }
2258       }
2259 }
2260 \f
2261 /* Substitute stack hard reg numbers for stack virtual registers in
2262    INSN.  Non-stack register numbers are not changed.  REGSTACK is the
2263    current stack content.  Insns may be emitted as needed to arrange the
2264    stack for the 387 based on the contents of the insn.  Return whether
2265    a control flow insn was deleted in the process.  */
2266
2267 static bool
2268 subst_stack_regs (rtx insn, stack regstack)
2269 {
2270   rtx *note_link, note;
2271   bool control_flow_insn_deleted = false;
2272   int i;
2273
2274   if (CALL_P (insn))
2275     {
2276       int top = regstack->top;
2277
2278       /* If there are any floating point parameters to be passed in
2279          registers for this call, make sure they are in the right
2280          order.  */
2281
2282       if (top >= 0)
2283         {
2284           straighten_stack (PREV_INSN (insn), regstack);
2285
2286           /* Now mark the arguments as dead after the call.  */
2287
2288           while (regstack->top >= 0)
2289             {
2290               CLEAR_HARD_REG_BIT (regstack->reg_set, FIRST_STACK_REG + regstack->top);
2291               regstack->top--;
2292             }
2293         }
2294     }
2295
2296   /* Do the actual substitution if any stack regs are mentioned.
2297      Since we only record whether entire insn mentions stack regs, and
2298      subst_stack_regs_pat only works for patterns that contain stack regs,
2299      we must check each pattern in a parallel here.  A call_value_pop could
2300      fail otherwise.  */
2301
2302   if (stack_regs_mentioned (insn))
2303     {
2304       int n_operands = asm_noperands (PATTERN (insn));
2305       if (n_operands >= 0)
2306         {
2307           /* This insn is an `asm' with operands.  Decode the operands,
2308              decide how many are inputs, and do register substitution.
2309              Any REG_UNUSED notes will be handled by subst_asm_stack_regs.  */
2310
2311           subst_asm_stack_regs (insn, regstack);
2312           return control_flow_insn_deleted;
2313         }
2314
2315       if (GET_CODE (PATTERN (insn)) == PARALLEL)
2316         for (i = 0; i < XVECLEN (PATTERN (insn), 0); i++)
2317           {
2318             if (stack_regs_mentioned_p (XVECEXP (PATTERN (insn), 0, i)))
2319               {
2320                 if (GET_CODE (XVECEXP (PATTERN (insn), 0, i)) == CLOBBER)
2321                    XVECEXP (PATTERN (insn), 0, i)
2322                      = shallow_copy_rtx (XVECEXP (PATTERN (insn), 0, i));
2323                 control_flow_insn_deleted
2324                   |= subst_stack_regs_pat (insn, regstack,
2325                                            XVECEXP (PATTERN (insn), 0, i));
2326               }
2327           }
2328       else
2329         control_flow_insn_deleted
2330           |= subst_stack_regs_pat (insn, regstack, PATTERN (insn));
2331     }
2332
2333   /* subst_stack_regs_pat may have deleted a no-op insn.  If so, any
2334      REG_UNUSED will already have been dealt with, so just return.  */
2335
2336   if (NOTE_P (insn) || INSN_DELETED_P (insn))
2337     return control_flow_insn_deleted;
2338
2339   /* If there is a REG_UNUSED note on a stack register on this insn,
2340      the indicated reg must be popped.  The REG_UNUSED note is removed,
2341      since the form of the newly emitted pop insn references the reg,
2342      making it no longer `unset'.  */
2343
2344   note_link = &REG_NOTES (insn);
2345   for (note = *note_link; note; note = XEXP (note, 1))
2346     if (REG_NOTE_KIND (note) == REG_UNUSED && STACK_REG_P (XEXP (note, 0)))
2347       {
2348         *note_link = XEXP (note, 1);
2349         insn = emit_pop_insn (insn, regstack, XEXP (note, 0), EMIT_AFTER);
2350       }
2351     else
2352       note_link = &XEXP (note, 1);
2353
2354   return control_flow_insn_deleted;
2355 }
2356 \f
2357 /* Change the organization of the stack so that it fits a new basic
2358    block.  Some registers might have to be popped, but there can never be
2359    a register live in the new block that is not now live.
2360
2361    Insert any needed insns before or after INSN, as indicated by
2362    WHERE.  OLD is the original stack layout, and NEW is the desired
2363    form.  OLD is updated to reflect the code emitted, i.e., it will be
2364    the same as NEW upon return.
2365
2366    This function will not preserve block_end[].  But that information
2367    is no longer needed once this has executed.  */
2368
2369 static void
2370 change_stack (rtx insn, stack old, stack new, enum emit_where where)
2371 {
2372   int reg;
2373   int update_end = 0;
2374
2375   /* We will be inserting new insns "backwards".  If we are to insert
2376      after INSN, find the next insn, and insert before it.  */
2377
2378   if (where == EMIT_AFTER)
2379     {
2380       if (current_block && BB_END (current_block) == insn)
2381         update_end = 1;
2382       insn = NEXT_INSN (insn);
2383     }
2384
2385   /* Pop any registers that are not needed in the new block.  */
2386
2387   /* If the destination block's stack already has a specified layout
2388      and contains two or more registers, use a more intelligent algorithm
2389      to pop registers that minimizes the number number of fxchs below.  */
2390   if (new->top > 0)
2391     {
2392       bool slots[REG_STACK_SIZE];
2393       int pops[REG_STACK_SIZE];
2394       int next, dest, topsrc;
2395
2396       /* First pass to determine the free slots.  */
2397       for (reg = 0; reg <= new->top; reg++)
2398         slots[reg] = TEST_HARD_REG_BIT (new->reg_set, old->reg[reg]);
2399
2400       /* Second pass to allocate preferred slots.  */
2401       topsrc = -1;
2402       for (reg = old->top; reg > new->top; reg--)
2403         if (TEST_HARD_REG_BIT (new->reg_set, old->reg[reg]))
2404           {
2405             dest = -1;
2406             for (next = 0; next <= new->top; next++)
2407               if (!slots[next] && new->reg[next] == old->reg[reg])
2408                 {
2409                   /* If this is a preference for the new top of stack, record
2410                      the fact by remembering it's old->reg in topsrc.  */
2411                   if (next == new->top)
2412                     topsrc = reg;
2413                   slots[next] = true;
2414                   dest = next;
2415                   break;
2416                 }
2417             pops[reg] = dest;
2418           }
2419         else
2420           pops[reg] = reg;
2421
2422       /* Intentionally, avoid placing the top of stack in it's correct
2423          location, if we still need to permute the stack below and we
2424          can usefully place it somewhere else.  This is the case if any
2425          slot is still unallocated, in which case we should place the
2426          top of stack there.  */
2427       if (topsrc != -1)
2428         for (reg = 0; reg < new->top; reg++)
2429           if (!slots[reg])
2430             {
2431               pops[topsrc] = reg;
2432               slots[new->top] = false;
2433               slots[reg] = true;
2434               break;
2435             }
2436
2437       /* Third pass allocates remaining slots and emits pop insns.  */
2438       next = new->top;
2439       for (reg = old->top; reg > new->top; reg--)
2440         {
2441           dest = pops[reg];
2442           if (dest == -1)
2443             {
2444               /* Find next free slot.  */
2445               while (slots[next])
2446                 next--;
2447               dest = next--;
2448             }
2449           emit_pop_insn (insn, old, FP_MODE_REG (old->reg[dest], DFmode),
2450                          EMIT_BEFORE);
2451         }
2452     }
2453   else
2454     {
2455       /* The following loop attempts to maximize the number of times we
2456          pop the top of the stack, as this permits the use of the faster
2457          ffreep instruction on platforms that support it.  */
2458       int live, next;
2459
2460       live = 0;
2461       for (reg = 0; reg <= old->top; reg++)
2462         if (TEST_HARD_REG_BIT (new->reg_set, old->reg[reg]))
2463           live++;
2464
2465       next = live;
2466       while (old->top >= live)
2467         if (TEST_HARD_REG_BIT (new->reg_set, old->reg[old->top]))
2468           {
2469             while (TEST_HARD_REG_BIT (new->reg_set, old->reg[next]))
2470               next--;
2471             emit_pop_insn (insn, old, FP_MODE_REG (old->reg[next], DFmode),
2472                            EMIT_BEFORE);
2473           }
2474         else
2475           emit_pop_insn (insn, old, FP_MODE_REG (old->reg[old->top], DFmode),
2476                          EMIT_BEFORE);
2477     }
2478
2479   if (new->top == -2)
2480     {
2481       /* If the new block has never been processed, then it can inherit
2482          the old stack order.  */
2483
2484       new->top = old->top;
2485       memcpy (new->reg, old->reg, sizeof (new->reg));
2486     }
2487   else
2488     {
2489       /* This block has been entered before, and we must match the
2490          previously selected stack order.  */
2491
2492       /* By now, the only difference should be the order of the stack,
2493          not their depth or liveliness.  */
2494
2495       GO_IF_HARD_REG_EQUAL (old->reg_set, new->reg_set, win);
2496       gcc_unreachable ();
2497     win:
2498       gcc_assert (old->top == new->top);
2499
2500       /* If the stack is not empty (new->top != -1), loop here emitting
2501          swaps until the stack is correct.
2502
2503          The worst case number of swaps emitted is N + 2, where N is the
2504          depth of the stack.  In some cases, the reg at the top of
2505          stack may be correct, but swapped anyway in order to fix
2506          other regs.  But since we never swap any other reg away from
2507          its correct slot, this algorithm will converge.  */
2508
2509       if (new->top != -1)
2510         do
2511           {
2512             /* Swap the reg at top of stack into the position it is
2513                supposed to be in, until the correct top of stack appears.  */
2514
2515             while (old->reg[old->top] != new->reg[new->top])
2516               {
2517                 for (reg = new->top; reg >= 0; reg--)
2518                   if (new->reg[reg] == old->reg[old->top])
2519                     break;
2520
2521                 gcc_assert (reg != -1);
2522
2523                 emit_swap_insn (insn, old,
2524                                 FP_MODE_REG (old->reg[reg], DFmode));
2525               }
2526
2527             /* See if any regs remain incorrect.  If so, bring an
2528              incorrect reg to the top of stack, and let the while loop
2529              above fix it.  */
2530
2531             for (reg = new->top; reg >= 0; reg--)
2532               if (new->reg[reg] != old->reg[reg])
2533                 {
2534                   emit_swap_insn (insn, old,
2535                                   FP_MODE_REG (old->reg[reg], DFmode));
2536                   break;
2537                 }
2538           } while (reg >= 0);
2539
2540       /* At this point there must be no differences.  */
2541
2542       for (reg = old->top; reg >= 0; reg--)
2543         gcc_assert (old->reg[reg] == new->reg[reg]);
2544     }
2545
2546   if (update_end)
2547     BB_END (current_block) = PREV_INSN (insn);
2548 }
2549 \f
2550 /* Print stack configuration.  */
2551
2552 static void
2553 print_stack (FILE *file, stack s)
2554 {
2555   if (! file)
2556     return;
2557
2558   if (s->top == -2)
2559     fprintf (file, "uninitialized\n");
2560   else if (s->top == -1)
2561     fprintf (file, "empty\n");
2562   else
2563     {
2564       int i;
2565       fputs ("[ ", file);
2566       for (i = 0; i <= s->top; ++i)
2567         fprintf (file, "%d ", s->reg[i]);
2568       fputs ("]\n", file);
2569     }
2570 }
2571 \f
2572 /* This function was doing life analysis.  We now let the regular live
2573    code do it's job, so we only need to check some extra invariants
2574    that reg-stack expects.  Primary among these being that all registers
2575    are initialized before use.
2576
2577    The function returns true when code was emitted to CFG edges and
2578    commit_edge_insertions needs to be called.  */
2579
2580 static int
2581 convert_regs_entry (void)
2582 {
2583   int inserted = 0;
2584   edge e;
2585   edge_iterator ei;
2586   basic_block block;
2587
2588   FOR_EACH_BB_REVERSE (block)
2589     {
2590       block_info bi = BLOCK_INFO (block);
2591       int reg;
2592
2593       /* Set current register status at last instruction `uninitialized'.  */
2594       bi->stack_in.top = -2;
2595
2596       /* Copy live_at_end and live_at_start into temporaries.  */
2597       for (reg = FIRST_STACK_REG; reg <= LAST_STACK_REG; reg++)
2598         {
2599           if (REGNO_REG_SET_P (block->global_live_at_end, reg))
2600             SET_HARD_REG_BIT (bi->out_reg_set, reg);
2601           if (REGNO_REG_SET_P (block->global_live_at_start, reg))
2602             SET_HARD_REG_BIT (bi->stack_in.reg_set, reg);
2603         }
2604     }
2605
2606   /* Load something into each stack register live at function entry.
2607      Such live registers can be caused by uninitialized variables or
2608      functions not returning values on all paths.  In order to keep
2609      the push/pop code happy, and to not scrog the register stack, we
2610      must put something in these registers.  Use a QNaN.
2611
2612      Note that we are inserting converted code here.  This code is
2613      never seen by the convert_regs pass.  */
2614
2615   FOR_EACH_EDGE (e, ei, ENTRY_BLOCK_PTR->succs)
2616     {
2617       basic_block block = e->dest;
2618       block_info bi = BLOCK_INFO (block);
2619       int reg, top = -1;
2620
2621       for (reg = LAST_STACK_REG; reg >= FIRST_STACK_REG; --reg)
2622         if (TEST_HARD_REG_BIT (bi->stack_in.reg_set, reg))
2623           {
2624             rtx init;
2625
2626             bi->stack_in.reg[++top] = reg;
2627
2628             init = gen_rtx_SET (VOIDmode,
2629                                 FP_MODE_REG (FIRST_STACK_REG, SFmode),
2630                                 not_a_num);
2631             insert_insn_on_edge (init, e);
2632             inserted = 1;
2633           }
2634
2635       bi->stack_in.top = top;
2636     }
2637
2638   return inserted;
2639 }
2640
2641 /* Construct the desired stack for function exit.  This will either
2642    be `empty', or the function return value at top-of-stack.  */
2643
2644 static void
2645 convert_regs_exit (void)
2646 {
2647   int value_reg_low, value_reg_high;
2648   stack output_stack;
2649   rtx retvalue;
2650
2651   retvalue = stack_result (current_function_decl);
2652   value_reg_low = value_reg_high = -1;
2653   if (retvalue)
2654     {
2655       value_reg_low = REGNO (retvalue);
2656       value_reg_high = value_reg_low
2657         + hard_regno_nregs[value_reg_low][GET_MODE (retvalue)] - 1;
2658     }
2659
2660   output_stack = &BLOCK_INFO (EXIT_BLOCK_PTR)->stack_in;
2661   if (value_reg_low == -1)
2662     output_stack->top = -1;
2663   else
2664     {
2665       int reg;
2666
2667       output_stack->top = value_reg_high - value_reg_low;
2668       for (reg = value_reg_low; reg <= value_reg_high; ++reg)
2669         {
2670           output_stack->reg[value_reg_high - reg] = reg;
2671           SET_HARD_REG_BIT (output_stack->reg_set, reg);
2672         }
2673     }
2674 }
2675
2676 /* Adjust the stack of this block on exit to match the stack of the
2677    target block, or copy stack info into the stack of the successor
2678    of the successor hasn't been processed yet.  */
2679 static bool
2680 compensate_edge (edge e, FILE *file)
2681 {
2682   basic_block block = e->src, target = e->dest;
2683   block_info bi = BLOCK_INFO (block);
2684   struct stack_def regstack, tmpstack;
2685   stack target_stack = &BLOCK_INFO (target)->stack_in;
2686   int reg;
2687
2688   current_block = block;
2689   regstack = bi->stack_out;
2690   if (file)
2691     fprintf (file, "Edge %d->%d: ", block->index, target->index);
2692
2693   if (target_stack->top == -2)
2694     {
2695       /* The target block hasn't had a stack order selected.
2696          We need merely ensure that no pops are needed.  */
2697       for (reg = regstack.top; reg >= 0; --reg)
2698         if (!TEST_HARD_REG_BIT (target_stack->reg_set, regstack.reg[reg]))
2699           break;
2700
2701       if (reg == -1)
2702         {
2703           if (file)
2704             fprintf (file, "new block; copying stack position\n");
2705
2706           /* change_stack kills values in regstack.  */
2707           tmpstack = regstack;
2708
2709           change_stack (BB_END (block), &tmpstack, target_stack, EMIT_AFTER);
2710           return false;
2711         }
2712
2713       if (file)
2714         fprintf (file, "new block; pops needed\n");
2715     }
2716   else
2717     {
2718       if (target_stack->top == regstack.top)
2719         {
2720           for (reg = target_stack->top; reg >= 0; --reg)
2721             if (target_stack->reg[reg] != regstack.reg[reg])
2722               break;
2723
2724           if (reg == -1)
2725             {
2726               if (file)
2727                 fprintf (file, "no changes needed\n");
2728               return false;
2729             }
2730         }
2731
2732       if (file)
2733         {
2734           fprintf (file, "correcting stack to ");
2735           print_stack (file, target_stack);
2736         }
2737     }
2738
2739   /* Care for non-call EH edges specially.  The normal return path have
2740      values in registers.  These will be popped en masse by the unwind
2741      library.  */
2742   if ((e->flags & (EDGE_EH | EDGE_ABNORMAL_CALL)) == EDGE_EH)
2743     target_stack->top = -1;
2744
2745   /* Other calls may appear to have values live in st(0), but the
2746      abnormal return path will not have actually loaded the values.  */
2747   else if (e->flags & EDGE_ABNORMAL_CALL)
2748     {
2749       /* Assert that the lifetimes are as we expect -- one value
2750          live at st(0) on the end of the source block, and no
2751          values live at the beginning of the destination block.  */
2752       HARD_REG_SET tmp;
2753
2754       CLEAR_HARD_REG_SET (tmp);
2755       GO_IF_HARD_REG_EQUAL (target_stack->reg_set, tmp, eh1);
2756       gcc_unreachable ();
2757     eh1:
2758
2759       /* We are sure that there is st(0) live, otherwise we won't compensate.
2760          For complex return values, we may have st(1) live as well.  */
2761       SET_HARD_REG_BIT (tmp, FIRST_STACK_REG);
2762       if (TEST_HARD_REG_BIT (regstack.reg_set, FIRST_STACK_REG + 1))
2763         SET_HARD_REG_BIT (tmp, FIRST_STACK_REG + 1);
2764       GO_IF_HARD_REG_EQUAL (regstack.reg_set, tmp, eh2);
2765       gcc_unreachable ();
2766     eh2:
2767
2768       target_stack->top = -1;
2769     }
2770
2771   /* It is better to output directly to the end of the block
2772      instead of to the edge, because emit_swap can do minimal
2773      insn scheduling.  We can do this when there is only one
2774      edge out, and it is not abnormal.  */
2775   else if (EDGE_COUNT (block->succs) == 1 && !(e->flags & EDGE_ABNORMAL))
2776     {
2777       /* change_stack kills values in regstack.  */
2778       tmpstack = regstack;
2779
2780       change_stack (BB_END (block), &tmpstack, target_stack,
2781                     (JUMP_P (BB_END (block))
2782                      ? EMIT_BEFORE : EMIT_AFTER));
2783     }
2784   else
2785     {
2786       rtx seq, after;
2787
2788       /* We don't support abnormal edges.  Global takes care to
2789          avoid any live register across them, so we should never
2790          have to insert instructions on such edges.  */
2791       gcc_assert (!(e->flags & EDGE_ABNORMAL));
2792
2793       current_block = NULL;
2794       start_sequence ();
2795
2796       /* ??? change_stack needs some point to emit insns after.  */
2797       after = emit_note (NOTE_INSN_DELETED);
2798
2799       tmpstack = regstack;
2800       change_stack (after, &tmpstack, target_stack, EMIT_BEFORE);
2801
2802       seq = get_insns ();
2803       end_sequence ();
2804
2805       insert_insn_on_edge (seq, e);
2806       return true;
2807     }
2808   return false;
2809 }
2810
2811 /* Convert stack register references in one block.  */
2812
2813 static int
2814 convert_regs_1 (FILE *file, basic_block block)
2815 {
2816   struct stack_def regstack;
2817   block_info bi = BLOCK_INFO (block);
2818   int deleted, inserted, reg;
2819   rtx insn, next;
2820   edge e, beste = NULL;
2821   bool control_flow_insn_deleted = false;
2822   edge_iterator ei;
2823
2824   inserted = 0;
2825   deleted = 0;
2826   any_malformed_asm = false;
2827
2828   /* Find the edge we will copy stack from.  It should be the most frequent
2829      one as it will get cheapest after compensation code is generated,
2830      if multiple such exists, take one with largest count, prefer critical
2831      one (as splitting critical edges is more expensive), or one with lowest
2832      index, to avoid random changes with different orders of the edges.  */
2833   FOR_EACH_EDGE (e, ei, block->preds)
2834     {
2835       if (e->flags & EDGE_DFS_BACK)
2836         ;
2837       else if (! beste)
2838         beste = e;
2839       else if (EDGE_FREQUENCY (beste) < EDGE_FREQUENCY (e))
2840         beste = e;
2841       else if (EDGE_FREQUENCY (beste) > EDGE_FREQUENCY (e))
2842         ;
2843       else if (beste->count < e->count)
2844         beste = e;
2845       else if (beste->count > e->count)
2846         ;
2847       else if ((EDGE_CRITICAL_P (e) != 0)
2848                != (EDGE_CRITICAL_P (beste) != 0))
2849         {
2850           if (EDGE_CRITICAL_P (e))
2851             beste = e;
2852         }
2853       else if (e->src->index < beste->src->index)
2854         beste = e;
2855     }
2856
2857   /* Initialize stack at block entry.  */
2858   if (bi->stack_in.top == -2)
2859     {
2860       if (beste)
2861         inserted |= compensate_edge (beste, file);
2862       else
2863         {
2864           /* No predecessors.  Create an arbitrary input stack.  */
2865           int reg;
2866
2867           bi->stack_in.top = -1;
2868           for (reg = LAST_STACK_REG; reg >= FIRST_STACK_REG; --reg)
2869             if (TEST_HARD_REG_BIT (bi->stack_in.reg_set, reg))
2870               bi->stack_in.reg[++bi->stack_in.top] = reg;
2871         }
2872     }
2873   else
2874     /* Entry blocks do have stack already initialized.  */
2875     beste = NULL;
2876
2877   current_block = block;
2878
2879   if (file)
2880     {
2881       fprintf (file, "\nBasic block %d\nInput stack: ", block->index);
2882       print_stack (file, &bi->stack_in);
2883     }
2884
2885   /* Process all insns in this block.  Keep track of NEXT so that we
2886      don't process insns emitted while substituting in INSN.  */
2887   next = BB_HEAD (block);
2888   regstack = bi->stack_in;
2889   do
2890     {
2891       insn = next;
2892       next = NEXT_INSN (insn);
2893
2894       /* Ensure we have not missed a block boundary.  */
2895       gcc_assert (next);
2896       if (insn == BB_END (block))
2897         next = NULL;
2898
2899       /* Don't bother processing unless there is a stack reg
2900          mentioned or if it's a CALL_INSN.  */
2901       if (stack_regs_mentioned (insn)
2902           || CALL_P (insn))
2903         {
2904           if (file)
2905             {
2906               fprintf (file, "  insn %d input stack: ",
2907                        INSN_UID (insn));
2908               print_stack (file, &regstack);
2909             }
2910           control_flow_insn_deleted |= subst_stack_regs (insn, &regstack);
2911         }
2912     }
2913   while (next);
2914
2915   if (file)
2916     {
2917       fprintf (file, "Expected live registers [");
2918       for (reg = FIRST_STACK_REG; reg <= LAST_STACK_REG; ++reg)
2919         if (TEST_HARD_REG_BIT (bi->out_reg_set, reg))
2920           fprintf (file, " %d", reg);
2921       fprintf (file, " ]\nOutput stack: ");
2922       print_stack (file, &regstack);
2923     }
2924
2925   insn = BB_END (block);
2926   if (JUMP_P (insn))
2927     insn = PREV_INSN (insn);
2928
2929   /* If the function is declared to return a value, but it returns one
2930      in only some cases, some registers might come live here.  Emit
2931      necessary moves for them.  */
2932
2933   for (reg = FIRST_STACK_REG; reg <= LAST_STACK_REG; ++reg)
2934     {
2935       if (TEST_HARD_REG_BIT (bi->out_reg_set, reg)
2936           && ! TEST_HARD_REG_BIT (regstack.reg_set, reg))
2937         {
2938           rtx set;
2939
2940           if (file)
2941             fprintf (file, "Emitting insn initializing reg %d\n", reg);
2942
2943           set = gen_rtx_SET (VOIDmode, FP_MODE_REG (reg, SFmode), not_a_num);
2944           insn = emit_insn_after (set, insn);
2945           control_flow_insn_deleted |= subst_stack_regs (insn, &regstack);
2946         }
2947     }
2948
2949   /* Amongst the insns possibly deleted during the substitution process above,
2950      might have been the only trapping insn in the block.  We purge the now
2951      possibly dead EH edges here to avoid an ICE from fixup_abnormal_edges,
2952      called at the end of convert_regs.  The order in which we process the
2953      blocks ensures that we never delete an already processed edge.
2954
2955      Note that, at this point, the CFG may have been damaged by the emission
2956      of instructions after an abnormal call, which moves the basic block end
2957      (and is the reason why we call fixup_abnormal_edges later).  So we must
2958      be sure that the trapping insn has been deleted before trying to purge
2959      dead edges, otherwise we risk purging valid edges.
2960
2961      ??? We are normally supposed not to delete trapping insns, so we pretend
2962      that the insns deleted above don't actually trap.  It would have been
2963      better to detect this earlier and avoid creating the EH edge in the first
2964      place, still, but we don't have enough information at that time.  */
2965
2966   if (control_flow_insn_deleted)
2967     purge_dead_edges (block);
2968
2969   /* Something failed if the stack lives don't match.  If we had malformed
2970      asms, we zapped the instruction itself, but that didn't produce the
2971      same pattern of register kills as before.  */
2972   GO_IF_HARD_REG_EQUAL (regstack.reg_set, bi->out_reg_set, win);
2973   gcc_assert (any_malformed_asm);
2974  win:
2975   bi->stack_out = regstack;
2976
2977   /* Compensate the back edges, as those wasn't visited yet.  */
2978   FOR_EACH_EDGE (e, ei, block->succs)
2979     {
2980       if (e->flags & EDGE_DFS_BACK
2981           || (e->dest == EXIT_BLOCK_PTR))
2982         {
2983           gcc_assert (BLOCK_INFO (e->dest)->done
2984                       || e->dest == block);
2985           inserted |= compensate_edge (e, file);
2986         }
2987     }
2988   FOR_EACH_EDGE (e, ei, block->preds)
2989     {
2990       if (e != beste && !(e->flags & EDGE_DFS_BACK)
2991           && e->src != ENTRY_BLOCK_PTR)
2992         {
2993           gcc_assert (BLOCK_INFO (e->src)->done);
2994           inserted |= compensate_edge (e, file);
2995         }
2996     }
2997
2998   return inserted;
2999 }
3000
3001 /* Convert registers in all blocks reachable from BLOCK.  */
3002
3003 static int
3004 convert_regs_2 (FILE *file, basic_block block)
3005 {
3006   basic_block *stack, *sp;
3007   int inserted;
3008
3009   /* We process the blocks in a top-down manner, in a way such that one block
3010      is only processed after all its predecessors.  The number of predecessors
3011      of every block has already been computed.  */
3012
3013   stack = xmalloc (sizeof (*stack) * n_basic_blocks);
3014   sp = stack;
3015
3016   *sp++ = block;
3017
3018   inserted = 0;
3019   do
3020     {
3021       edge e;
3022       edge_iterator ei;
3023
3024       block = *--sp;
3025
3026       /* Processing BLOCK is achieved by convert_regs_1, which may purge
3027          some dead EH outgoing edge after the deletion of the trapping
3028          insn inside the block.  Since the number of predecessors of
3029          BLOCK's successors was computed based on the initial edge set,
3030          we check the necessity to process some of these successors
3031          before such an edge deletion may happen.  However, there is
3032          a pitfall: if BLOCK is the only predecessor of a successor and
3033          the edge between them happens to be deleted, the successor
3034          becomes unreachable and should not be processed.  The problem
3035          is that there is no way to preventively detect this case so we
3036          stack the successor in all cases and hand over the task of
3037          fixing up the discrepancy to convert_regs_1.  */
3038
3039       FOR_EACH_EDGE (e, ei, block->succs)
3040         if (! (e->flags & EDGE_DFS_BACK))
3041           {
3042             BLOCK_INFO (e->dest)->predecessors--;
3043             if (!BLOCK_INFO (e->dest)->predecessors)
3044               *sp++ = e->dest;
3045           }
3046
3047       inserted |= convert_regs_1 (file, block);
3048       BLOCK_INFO (block)->done = 1;
3049     }
3050   while (sp != stack);
3051
3052   free (stack);
3053
3054   return inserted;
3055 }
3056
3057 /* Traverse all basic blocks in a function, converting the register
3058    references in each insn from the "flat" register file that gcc uses,
3059    to the stack-like registers the 387 uses.  */
3060
3061 static int
3062 convert_regs (FILE *file)
3063 {
3064   int inserted;
3065   basic_block b;
3066   edge e;
3067   edge_iterator ei;
3068
3069   /* Initialize uninitialized registers on function entry.  */
3070   inserted = convert_regs_entry ();
3071
3072   /* Construct the desired stack for function exit.  */
3073   convert_regs_exit ();
3074   BLOCK_INFO (EXIT_BLOCK_PTR)->done = 1;
3075
3076   /* ??? Future: process inner loops first, and give them arbitrary
3077      initial stacks which emit_swap_insn can modify.  This ought to
3078      prevent double fxch that often appears at the head of a loop.  */
3079
3080   /* Process all blocks reachable from all entry points.  */
3081   FOR_EACH_EDGE (e, ei, ENTRY_BLOCK_PTR->succs)
3082     inserted |= convert_regs_2 (file, e->dest);
3083
3084   /* ??? Process all unreachable blocks.  Though there's no excuse
3085      for keeping these even when not optimizing.  */
3086   FOR_EACH_BB (b)
3087     {
3088       block_info bi = BLOCK_INFO (b);
3089
3090       if (! bi->done)
3091         inserted |= convert_regs_2 (file, b);
3092     }
3093   clear_aux_for_blocks ();
3094
3095   fixup_abnormal_edges ();
3096   if (inserted)
3097     commit_edge_insertions ();
3098
3099   if (file)
3100     fputc ('\n', file);
3101
3102   return inserted;
3103 }
3104 #endif /* STACK_REGS */
3105
3106 #include "gt-reg-stack.h"